1.8电容器的电容-2021-2022学年高二物理同步备课课件名课堂优选（人教版选修3-1）

第一章 静电场 1.8 电容器的电容 一 电容器 二 电容 三 平行版电容器的电容 一、电容器 1.构成及作用：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器。它可以容纳电荷，储存电能。 2.电容器的充电 （1）定义：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板将分别带上等量异号电荷，这个过程叫充电。 （2）充电过程的特点 ①有电流，电流方向为流向电容器正极板，电流由大到小； ②电容器所带电荷量增加； ③电容器两极板间电压升高； ④电容器中电场强度增强。 当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等。 电容器两极板总带等量异种电荷。 3.电容器的放电 （1）定义：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫放电。 （2）放电过程的特点： ①有电流，电流方向是从电容器正极板流出，电流由大到小； ②电容器所带电荷量减少； ③电容器两极板间电压降低； ④电容器中电场强度减弱。 当电容器放电结束后，电路中无电流。 二、电容 1.电容器的电容：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。 2.公式：C= 3.单位：国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。 4.电容的物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。 三、平行板电容器的电容 1.公式：C= 2.两个公式的对比 ①C=为定义式，对一个结构确定的电容器，电容C是不变的，电容器Q与电势差U成正比。本式对所有电容器普遍适用； ②C=是平行板电容器的决定式，既C∝S,C∝，C∝。本式仅适用于平行板电容器。 知识精讲 电容大小的决定因素 电容器的电容跟两极板的正对面积、两极板的间距以及两极板间的介质有关。两极板的正对面积越大，极板间的距离越小，电介质的介电常数越大，电容器的电容就越大。 通常的可变电容器就是通过改变两极板的正对面积来实现电容量的改变的。 平行板电容器的动态分析 电容器的考查主要集中在平行板电容器上。对于它的动态分析是常见的一种考法。所谓动态是指电容器决定因素的变化而引起的一系列连锁反应。对于这一类考题，我们应该知道两种情况，会用三个公式。 两种情况是： 1、电容器一直与电源保持连接，意即电容器两极间电压U不变； 2、电容器与电源断开，但又与外界保持绝缘，意即电容器极板上的电量Q不变。 三个公式是： 1.电容器的定义式：C= 2.平行板电容器的决定式：C= 3.平行板电容器间的场强决定式E=，有时要用到E=== 1 电容器的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值。 2 电容与所带电荷量无关。 易错点 3 电容器两极板总带等量异种电荷。 4 电容器所带电量：电容器的一个极板上所带电量的绝对值。 5 电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量，完全由电容器本身属性决定，跟电容器是否带电，带电量多少以及两板电势差的大小无关。 根据不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变 若电容器始终与电源连接，则电压不变；若断开电键，则带电量不变 电容由电容器本身结构决定 思维升华 记忆 求解电容器问题的两个常用技巧 （1）在电荷量保持不变的情况下，由E===知，电场强度与板间距离无关。 （2）对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，利用C=、Q=CU和E=进行判定即可。 如图所示，平行板电容器与电源相接充电后，切断电源，然后将电介质插入电容器两极板间，则两极板间的电势差U及板间场强E的变化情况为( ) A．U变大，E变大　　　　　　　　　　 B．U变小，E变小 C．U不变，E不变　　　　　　　　　　 D．U变小，E不变 当平行板电容器充电后切断电源时，电容器所带的电量q不变，由电容公式C=知，插入电介质时，e 变大，C变大，由C=知，当q不变时C变大，则U将变小，由E=可知，U变小，则E也变小． 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　） A. θ减小，Ep增大 B. θ减小，E不变 C. θ增大，E增大 D. θ增大，Ep不变 电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小；根据C=可知，电容C增大，则根据C=可知，电压U减小；故静电计指针偏角减小；两板间的电场强度E===；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；故B正确，ACD错误； 故选：B 如图所示，D是一只理想二极管，它的作用是只允许电流从a流向