第一章 静电场 第8节　电容器的电容-高中物理选修3-1【赢在微点】轻松课堂word

第8节　电容器的电容　 学习目标 练法指导 1.知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充放电现象。 2．理解电容的概念和定义方法，掌握电容的定义式、单位，并能用公式进行计算。 3．通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器电容的方法。 1.电容是用比值定义法定义的物理量，其大小由电容器本身性质决定，与带电荷量多少和电压无关。 2．牢记平行板电容器电容的决定式C＝，并熟练应用。 3．对于电容器的动态分析问题，弄清电压不变还是电荷量不变是解题的关键。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．电容器充、放电时，自由电荷通过了电容器 (×) 2．电容大的电容器带电荷量一定多 (×) 3．电容器的额定电压和击穿电压是一回事 (×) 4．将电容器的两极板间距增大，电容将减小(√) 5．在平行板电容器两极板间插入电介质，电容将增大，带电荷量增大(×) 预习自检 1．电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是(　　) A．电容器的电容表示其储存电荷的能力 B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相接 D．电容的常用单位有μF和pF,1 μF＝103 pF 解析　电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，A正确；电容是电容器本身的性质，只与正对面积、极板间的距离和电介质的性质有关，与电容器的带电荷量和两极板间的电压无关，并且电容器是有正负极之分的，B、C错误；电容器的常用单位的换算关系是1 μF＝106 pF，D错误。 答案　A 2.如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是(　　) A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带正电 D．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带负电 解析　开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连，所以带正电，故A正确，B错误；开关接2时，平行板电容器被导线短接而放电，瞬间极板上电荷中和，两极板均不带电，故C、D均错。 答案　A 3．(多选)一电容器充电时电容器的电容C、带电荷量Q、电压U之间的关系图象如图所示，其中正确的是(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　D 解析　对一确定的电容器，其电容是不变的，与所加电压或电荷量无关，A、B错误，C正确；但其所带电荷量Q＝CU是和两极板间电压成正比的，故D正确。 答案　CD 4．(多选)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．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C．在下极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．在下极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　影响平行板电容器电容大小的因素及影响情况：①随正对面积的增大而增大；②随两极板间距离的增大而减小；③在两极板间放入电介质，电容增大。则可知A错误，B、C正确。在下极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，实际上是减小了平行板的间距，电容增大，D正确。 答案　BCD 5.(多选)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图所示是测定液面高度h的电容式传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两个极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质，测出电容器电容C的变化，就可以知道h的变化情况，两者的关系是(　　) A．C增大表示h增大　　 B．C增大表示h减小 C．C减小表示h减小 D．C减小表示h增大 解析　C增大时，由公式C＝可知，平行板电容器两极板的正对面积增大，即h增大，A正确，B错误。同理可知，当C减小时，平行板电容器两极板的正对面积减小，即h减小，C正确，D错误。 答案　AC 6．把一个3 pF的平行板电容器接在9 V的电池上。 (1)保持与电池的连接，两极板的距离减半，极板上的电荷增加还是减少？电荷变化了多少？ (2)移去电池后两极板的距离减半，极板间的电势差增大还是减小？电势差变化了多少？ 解析　(1)当电源与电容器一直连接时，电容器两极间电压保持不变，电容器原来带电荷量为Q＝UC＝9×3×10－12 C＝2.7×10－11 C。 当两极板的距离减半时，C′＝2C＝6×10－12 F， 电容器后来带电荷量为Q′＝UC′＝5.4×10－11 C。 极板上电荷增加了ΔQ＝Q′－Q＝2.7×10－11 C。 (2)移去电池，电容器上电荷量Q不变，