人教版高中物理选修3-1第5讲：电容器和电容（教师版）——劲松蒋文举.docVIP

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电容器与电容

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1知道什么是电容器

2会计算电容器的习题

1．两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做_平板电容器________．实际上，任何两个__相互靠近_____又___带电荷量________的导体，都可以看成一个电容器．

2．电容器______Q____与电容器__两板间电压U_____的比值，叫做电容器的电容．表达式C＝__Q/U_，国际单位制中单位__法拉____，简称_法_______，符号___F__________．

常用较小单位lμF＝_10__F，lpF＝___10__F．电容是表示电容器__容纳电荷本领____的物理量．

3．平行板电容器极板正对面积为S，极板间距为d，当两极板间是真空时，电容C__最小____，当两极板间充满相对介电常数为εr，的电介质时，电容C___最大_____．

4．常用电容器从构造上看，可分为_____固定电容___________和______可变电容__________两类．

例1有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，使它的电荷量减少3×l0-4C，于是电容器两极板间的电压降低1/3，此电容器的电容量μF，电容器原来的带电荷量是C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是μF．

解析：①电容器两极板间电势差的变化量为

，由有

②设电容器原来带电荷量为Q，则Q＝CU＝1.5×10-4×3＝4.5×10-4C

③电容器的电容是由电容器本身因素决定的，与是否带电、带多少电荷量无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF．

答案：见解析

例2当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则()

A．电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变

B．电容器的电容减小为原来的1／2倍，两极板间电势差保持不变

C．电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍

D．电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1／2倍

解析：本题考查对电容器电容定义式的理解，应明确：对某一电容器而言，其电容的大小，决定于它的结构，与其所带的电荷量及两极板间的电势差无关．

由于电容器的内部结构不变，故其电容也不变．由电容的定义式C＝Q/U可知，当所带的电荷量增大为2Q时，两极板间的电压也相应增大为2U，故本题应选C．

答案：C

例3对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是()

A．将两极板的间距加大，电容将增大

B．将两极扳平行错开，使正对面积减小，电容将减小

C．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大

D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大

解析：根据，影响平行板电容器的电容大小的因素有：①正对面积增大，电容增大；②两板间距增大，电容减小；③两板间放入电介质，电容增大；④两板间放入金属板，相当于减小平行板的间距，电容增大．所以选项B、C、D正确．

答案：BCD

例4连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则（）

A．电容器的电容C变大B．电容器极板的带电荷量Q变大

C．电容器两极板间的电势差U变大D．电容器两极板间的电场强度E变大

解析：这是一道考查对电容器的有关物理量理解的问题．平行板电容器的电容，当两极板间的距离d减小时，C增大，由于两极板连接在电池两极上，则两极板间的电势差U保持不变，电容器所带电荷量变大，两极板间的电场强度变大．选项A、B、D正确．

答案：ABD

例5如图1-7-3所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是（）

Km

K

m

图1-7-3

B．电源电动势的大小等于

C．断开开关S，微粒将向下做加速运动

D．保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向下做加速运动

解析：粒子受重力和向上电场力作用而静止，两板间的电场方向向下，所以粒子带负电；由于粒子处于平衡状态时有，电源电动势；断开开关S，电容器的带电荷量不变，根据，极板间电场没有改变，微粒仍将静止不动；保持开关闭合，电容器两极板间电压不变，两极板的距离增大，根据得极板间电场的电场强度变小，微粒将向下做加