作业20 电容器的电容-2023年【暑假分层作业】高一物理（人教版2019必修2+必修3第九章、第十章+选择性必修第一册第一章）

作业20 电容器的电容 一、电容器 1．基本构造：任何两个彼此 又相距很近的导体，都可以看成一个电容器． 2．充电、放电：使电容器两个极板分别带上 ，这个过程叫充电．使电容器两极板上的电荷 ，电容器不再带电，这个过程叫放电． 3．从能量的角度区分充电与放电：充电是从电源获得能量储存在电容器中，放电是把电容器中的 转化为其他形式的能量． 4．电容器的电荷量：其中 极板所带电荷量的绝对值． 二、电容 1．定义：电容器所带 与电容器两极板之间的 之比． 2．定义式：C＝. 3．单位：电容的国际单位是 ，符号为F，常用的单位还有 和 ，1 F＝ μF＝ 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之间的电势差为 时，电容器所带的电荷量． 5．击穿电压与额定电压 (1)击穿电压：电介质不被 时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电容器就会损坏． (2)额定电压：电容器外壳上标的工作电压，也是电容器正常工作所能承受的最大电压，额定电压比击穿电压低． 三、平行板电容器的电容 1．结构：由两个平行且彼此绝缘的金属板构成． 2．电容的决定因素：电容C与两极板间电介质的相对介电常数εr成 ，跟极板的正对面积S成 ，跟极板间的距离d成 ． 3．电容的决定式：C＝，εr为电介质的相对介电常数，k为静电力常量．当两极板间是真空时，C＝. 四、电容器深度理解 1．静电计实质上也是一种验电器，把验电器的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体相连(或者金属外壳与另一个导体同时接地)，从验电器指针偏转角度的大小可以推知两个导体间电势差的大小． 2．C＝与C＝的比较 (1)C＝是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U但C＝不变，反映电容器容纳电荷本领的大小； (2)C＝是平行板电容器电容的决定式，C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容大小的因素． 3．平行板电容器动态问题的分析方法 抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式： C＝、E＝和C＝ 4．平行板电容器的两类典型问题 (1)开关S保持闭合，两极板间的电势差U恒定，Q＝CU＝∝，E＝∝. (2)充电后断开S，电荷量Q恒定，U＝＝∝，E＝＝∝. 一、单选题 1．如图所示，一对面积较大的平行板电容器AB水平放置，A板带正电荷，B板接地，P为两板中点，再使A、B分别以中心点O、Oʹ为轴在竖直平面内转过一个相同的小角度θ，下列结论正确的是（　　）    A．电容器AB的电容不变 B．两板间电场强度变大 C．两板间的P点电势增大 D．两板间的P点电势降低 2．如图所示，平行板电容器与电源电压恒定的电源连接，上极板A接地，一带负电油滴静止于电容器中的P点，现将平行板电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离，则（　　） A．P点的电势升高 B．带电油滴的电势能增大 C．带电油滴保持静止 D．电容器极板带电荷量增大 3．某同学对电学中相关概念和公式的理解如下，下列说法正确的是（　　） A．把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功，初位置的电势比末位置电势低 B．由，电容器的电容和Q成正比，和U成反比 C．在中，、分别是匀强电场中任意两点间的电势差和距离 D．由，电荷在电场中电势能越大，电荷所在位置电势越高 4．如图所示，两个相同的半圆形金属板相互靠近、水平放置，板间可视为真空。两金属板分别与电源两极相连。上极板可绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动。开始时，两极板边缘完全对齐，闭合开关S后，两板间的一个带电微粒恰好静止；然后让上极板转过（微粒仍在两板间）忽略电场边缘效应，则（　　）    A．断开开关S后，微粒将竖直下落 B．转动前后，电容器的电容之比为36：35 C．转动过程中，有从a→b的电流流过电阻R D．断开开关S后，上极板再转动，微粒仍然静止 5．手机自动计步器的原理如图，电容器的一个极板M固定在手机上，另一个极板N与两个固定在手机上的轻弹簧连接，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。下列对传感器描述正确的是（　　）    A．匀速运动时，电阻R以恒定功率发热 B．由向前匀速突然减速时，电容器的电容减少 C．保持向前匀减速运动时，MN之间的电场强度持续增大 D．由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表 6．美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量。如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒压电源两极连接，极板N接地。现有一质量为m的带电油滴静止于极板间P点，重力