第二章 静电场的运用总结提升 -2021-2022学年高二物理精讲精练（新粤教版必修第三册）

第二章 静电场的运用 第一部分 知识总结 内容1：电容器与电容 一、识别电容器 1．电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成，电容器的导体间可以填充绝缘物质。 2．常见电容器有：陶瓷电容器、薄膜电容器、铝电解电容器、钽电解电容器、微调电容器、调谐电容器。 二、电容器的充放电 1．充电：使电容器的两极板上带等量异种电荷的过程。每个极板所带电量的绝对值称为电容器所带的电量。 2．放电：使电容器两极板上的电荷中和的过程。电场能在放电过程中转化成其他形式的能量。 三、电容器的电容 1．定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电压U之比。 2．定义式：C＝。 3．单位：电容的国际单位是法拉，符号为F，常用的单位还有微法和皮法，1 F＝106 μF＝1012 pF。 4．物理意义：电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，在数值上等于使两极板间的电压为1 V时电容器所需要的电量。 四、决定电容的因素 1．由于平行板电容器的电容与多种因素有关，故可以采取控制变量法探究。 2．平行板电容器 （1）平行板电容器的电容C跟两极板的正对面积S成正比，与两极板间的距离d成反比，并与两极板间插入的电介质有关。 （2）公式：C＝。εr是一个常数，与电介质的性质有关。 知识演练 1．(多选)下列关于电容器和电容的说法中，正确的是(　　) A．根据C＝可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比 B．对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比 C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变 D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板间的电压无关 【解析】BCD　电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性。一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，因此A错误，C、D正确；由于电容是定值，由Q＝CU知，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B正确。 2．如图为某规格的电容器，下列关于该电容器的说法正确的是(　　) A．该电容器只有接80 V的恒定电压时才能工作 B．给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器 C．电容器上不带电，其电容也是1 000 μF D．外壳上所标的80 V指的是击穿电压 【解析】C　由标称值可知，该电容器用于直流80 V及以下电压时才能正常工作，故A错误；给该电容器充电或放电过程中，电荷不能经过电容器，因为两个极间有绝缘介质，电容器不是电阻，故B错误；电容器的电容与电荷量无关，故电容器上不带电，其电容也是1 000 μF，故C正确；外壳上所标的80 V指的是额定电压，小于击穿电压，故D错误。 3．常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 A．图中甲为可变电容器，它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的 B．在不改变其他条件下，将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化 C．根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿 D．根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接5.5 V电压时，储存的电量为5.5 C 【解析】D　根据电容的决定式C＝，知C与板间距离d、极板正对面积和电介质有关，由图知板间距离d和电介质没有改变，可知此可变电容器是利用改变正对面积来改变电容的，故A错误；将甲电容器浸入煤油中，其电容电介质发生变化，电容变化，故B错误；电容器外壳上标的电压是额定电压，根据Q＝CU知Q＝1.0×5.5 C＝5.5 C，故C错误，D正确。 4．平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图，要使静电计指针张角变大。下列措施中可行的是 (　　 ) A．A板向上移动 B．A、B之间插入与平行金属板等大的金属板 C．A、B之间插入电介质 D．使两板带的电荷量减小 【解析】A　A板上移时，正对面积减小，则由C＝可知，电容减小，则由C＝可知，电势差增大，故张角变大，故A正确；插入金属板相当于减小板间距离，则C增大，电势差减小，张角减小，故B错误；当A、B间插入电介质时，C增大，则由C＝可知，电势差减小，故张角变小，故C错误；减小电荷量时，C不变，则由C＝可知，电势差减小，故张角减小，故D错误；故选A。 5．一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器(　　) A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大 B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大 C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变 D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变 【解析】D　电容器接在恒压直流电源上