电容器的电容之平行板电容器的电容+高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptxVIP

平行板电容器的电容

第十章静电场中的能量

平行板电容器是最简单的，也是最基本的电容器。几乎所有电容器都是平行板电容器的变形。

平行板电容器

Q--平行板电容器的电荷量

U-平行板电容器极板间的电压

C-平行板电容器的电容

实验装置及原理

用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板之间的电势差U。

把静电计的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体连接（或者金属外壳与另一个导体同时接地），从指针偏转角度的大小可以推知两个导体间电势差的大小。

实验过程及现象

1、Q不变，d不变，改变S。

实验现象：保持Q和d不变,正对面积S减小，静电计指针张角变大

实验过程：

2、Q不变，S不变，改变d。

实验现象：保持Q和S不变,增大两极板距离d，静电计指针张角变大

实验过程：

实验过程及现象

3、Q、S、d都不变。在两极板间插入电介质，——有机玻璃板。

实验现象：插入介质，静电计指针张角变小。

实验过程：

实验过程及现象

两板间距离

两板正对面积

介电常数

真空εr=1

静电力常量

决定平行板电容器电容大小的因素：

平行板电容器的电容

电介质

空气

煤油

石蜡

陶瓷

玻璃

云母

水

1.0005

2

6

6～8

4～11

2.0～2.1

81

空气的相对介电常数与1十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。

公式内容

公式特点

意义

联系

定义式(不成比例）

决定式（成比例）

反映容纳电荷的本领

反映了影响电容大小的因素

电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定

（1）保持S和ℇ不变，极板间距d增大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？

电容器两类动态变化的分析

类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变

类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变

做一做

（3）保持S和d不变，极板间电解质ℇ变大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？

（2）保持ℇ和d不变，极板间正对面积S增大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？

类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变

电容器两类动态变化的分析比较

推论1：电容器两极板间电压U恒定不变时，则E与εr和S无关，而与d有关。

类型二：充电后，切断与电源的连接----极板间电荷量Q不变

推论2：平行板电容器带电量Q一定时，板间的电场强度只与板板所带的电荷量、相对介电常数及极板正对面积有关，与两极板的距离d无关。

电容器两类动态变化的分析比较

保持S和ℇ不变,极板间距d增大时，电容器板间电场强度E怎样变化？

平行板电容器电容

【课堂小结】

2.充电后，切断与电源的连接----极板间电荷量Q不变

1.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是()

2.如图是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为电流从右边接线柱流进电流计时指针向右偏．如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向右偏转，则()

A．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增加

B．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增加

C．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小

D．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小

3.如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源．在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是()

A．甲图中夹角减小，乙图中夹角增大

B．甲图中夹角减小，乙图中夹角不变

C．甲图中夹角不变，乙图中夹角不变

D．甲图中夹角减小，乙图中夹角减小

4、用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示．设若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若()

A．保持S不变，增大d，则θ变大

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小

D．保持d不变，减小S，则θ不变

5、(多选)平行板A、B组成电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施可行的是()

A.A板向上移动

B.B板向右移动

C.A、B板间插入电介质

D.减少极板