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第八節(jié) 電容器的電容,,第一章 靜電場,學習目標 1.知道電容器的概念，認識常見的電容器,熟悉電容器的充、放電現(xiàn)象. 2．理解電容的概念及定義方法，掌握電容的定義、公式、單位，并會應用定義式進行簡單的計算． 3．了解影響平行板電容器電容大小的因素，了解平行板電容器的電容公式． 4．知道改變平行板電容器電容大小的方法．,,第一章 靜電場,一、電容器 1．結(jié)構(gòu)：由兩個彼此_________又相距很近的導體組成． 2．帶電量：電容器一個極板帶電量的絕對值． 3．充放電過程,絕緣,帶電,電荷,電源的兩極,變大,變小,電場能,電場能,[判一判] 1.(1)電容器兩極板上一定帶等量異種電荷.( ) (2)電容器的帶電量為兩極板所帶電量的絕對值之和.( ) (3)電容器充、放電時，兩極板之間有電流.( ) 提示：(1)√ (2)× (3)×,二、電容 1．定義：電容器所帶的___________與電容器兩極板間的___________的比值，叫做電容器的電容． 3．單位：在國際單位制中的單位是：_______．給電容器帶上1庫侖的電量，如果兩極板間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是___________.1庫侖/1伏＝1法拉． 符號：F,1 F＝1 C/V.更小的單位還有_______和_______． 換算關系：1 F＝_______μF＝_______pF. 4．物理意義：表示電容器容納___________的物理量． 5．標量：只有大小，沒有方向．,電荷量Q,電勢差U,法拉,1法拉,微法,皮法,106,1012,電荷本領,三、平行板電容器的電容 1．結(jié)構(gòu) 由兩個___________且彼此絕緣的金屬板構(gòu)成． 2．電容的決定因素 電容C與兩極板間的相對介電常數(shù)εr成__________，跟極板的正對面積S成_________，跟極板間的距離d成_________．,相互平行,正比,正比,反比,[判一判] 3.(1)其他條件不變時，平行板電容器的電容隨極板正對面積的增大而增大．( ) (2)其他條件不變時，平行板電容器的電容隨極板間距離的增大而增大．( ) (3)任何電介質(zhì)的相對介電常數(shù)都大于1.( ) 提示：(1)√ (2)× (3)√,2．電容器的額定電壓和擊穿電壓 (1)額定電壓：電容器能夠_______________時的電壓． (2)擊穿電壓：電介質(zhì)被__________時在電容器兩極板上的極限電壓，若電壓超過這一限度，則電容器就會損壞．,聚苯乙烯,電解,可變,固定,長期正常工作,擊穿,對C＝Q/U和C＝εrS/(4πkd)的理解,定義式,決定式,電容器容納電荷的本領由Q/U來量度，由本身的結(jié)構(gòu)(如平行板電容器的εr、S、d等因素)來決定,[思路探究] 電容器的電容由哪些因素決定？,[答案] 150 μF 150 μF,1．對于水平放置的平行板電容器,下列說法中正確的是( ) A．將兩極板的間距加大，電容將增大 B．將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小 C．在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大 D．在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大 解析：影響平行板電容器電容大小的因素有：(1)隨正對面積的增大而增大；(2)隨兩極板間距離的增大而減?。?3)在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大．由此可知B、C選項正確．對D選項，實際上是減小了平行板的間距，所以D選項也正確．故選BCD,BCD,平行板電容器的兩類典型問題,如圖所示，A、B為平行板電容器的金屬板，G為靜電計，開始時開關S閉合，靜電計指針張開一定角度，下述結(jié)論正確的是( ) A．若保持開關S閉合，將A、B兩極板靠近些, 指針張開角度將變小 B．若保持開關S閉合，將A、B兩極板正對面 積變小些，指針張開角度將不變 C．若斷開開關S后，將A、B兩極板靠近些，指針張開角度將變大 D．若斷開開關S后，將A、B兩極板正對面積變小些，指針張開角度將不變,B,[思路探究] 電鍵S閉合時，Q、U哪個量不變？S斷開時呢？ [解析] 靜電計指針張開角度與A、B兩極板間的電壓成正比，若保持開關S閉合，無論是將A、B兩極板靠近些，還是將A、 B兩極板正對面積變小些，A、B兩極板間的電壓都等于電源電壓，所以指針張開角度將不變，選項A錯誤，B正確；若斷開開關S后，將A、B兩極板靠近些，則兩極板所帶電荷量Q保持不變，而其電容C變大，所以U＝Q/C將變小，指針張開角度將變小，選項C錯誤；同理分析，若斷開開關S后，將A、B兩極板正對面積變小些，則Q不變，C變小，所以U＝Q/C將變大，指針張開角度將變大，選項D錯誤．,解決電容器問題的方法：三個公式、兩個不變．首先明確是保持電壓不變還是保持電量不變，然后選擇公式進行分析即可．記住一個特例，保持電量不變的情況下，只改變兩極板間的距離，兩極板間的電場強度E不變．,2. 如圖所示，是一個由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，在增大電容器兩極板間距離的過程中( ) A．電阻R中沒有電流 B．電容器的電容變小 C．電阻R中有從a流向b的電流 D．電阻R中有從b流向a的電流,BC,帶電粒子在平行板電容器中的問題是靜電場與力學知識的綜合，分析方法與力學的分析方法基本相同：先分析受力情 況，再分析運動狀況和運動過程(平衡、加速或減速，是直線還是曲線)，然后選用恰當?shù)囊?guī)律(如牛頓定律、動能定理及能量守恒定律)解題．,帶電粒子在電容器中的平衡與運動問題的分析方法,如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d且分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N.今有一帶電質(zhì) 點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上)，空氣阻力忽略不計，到達N孔時速度恰好為零,然后沿原路返回．若保持兩極板間的電壓不變,則( ),A．把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回 B．把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落 C．把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回 D．把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落,[答案] ACD,帶電體在勻強電場中運動狀態(tài)的變化，取決于帶電體的受力情況和初速度情況，分析靜電力時，電場強度E的變化是個關鍵，掌握U不變或Q不變兩種情況下E的變化規(guī)律，是解決這類問題的基礎．,3. 如圖所示，一平行板電容器跟一電源相接，當S閉合時，平行板電容器極板A、B間的一帶電液滴恰好靜止．若將兩板間距離增大為原來的兩倍，那么液滴的運動狀態(tài)如何變化？若先將S斷開，再將兩板間距離增大為原來的兩倍，液滴的運動狀態(tài)又將如何變化？,答案：見解析,真題剖析——帶電體在平行板間的平衡問題,[答案] 見解析,