2024届高考物理一轮复习导学案：24 电容器

物理一轮复习学案 电容器 实验：观察电容器的充、放电现象 学习目标： 1、理解和掌握电容的定义式和决定式，了解电容器的充电、放电过程，会计算电容器充、放电电荷量. 2、理解和掌握电容的定义式和决定式，会处理分析电容器的动态问题。 考点一　电容器及平行板电容器的动态分析 结合教材相关内容思考下面问题： 问题1、电容器的构造是怎样的？有什么作用？怎样描述电容器容纳电荷的本领？ 问题2、电容的定义式是什么？电容是标量还是矢量？单位是什么？电容器的电容由哪些因素决定？有什么定量关系？ 问题3、在电容器铭牌可以获取哪些信息？电容器两个极板的电压大小用什么仪器测？静电计与验电器有什么区别 问题4、电容器充、放电时，电流的方向各有什么特点？能量转化各有什么特点？ 情境：当带电的云层离地面较近时，云和地面形成一个巨型电容器，它们之间会形成一个强电场，若云层带电量一定，设带有正电荷。将云层底面及地面始终都看做平整的平面。 ①当云层向下靠近地面时，该电容器的电容将如何变化？云层和地面间的电势差将如何变化？云层和地面间的电场强度将如何变化？云层与地面间某点的电势将如何变化？ ②当云层底面积增大时，该电容器的电容将如何变化？云层和地面间的电势差将如何变化？云层和地面间的电场强度将如何变化？云层和地面间的悬浮微粒如何移动？ ③若保证云层云层和地面间的电势差一定，则当云层向下靠近地面时，该电容器的电容将如何变化？云层的电荷量将如何变化？云层和地面间的电场强度将如何变化？云层和地面间的悬浮微粒如何移动？云层与地面间某点的电势将如何变化？ 总结：平行板电容器两类动态的分析思路 (1)U不变 (2)Q不变 分类 充电后与电池两极相连量（C、 Q、E） 充电后与电池两极断开（C、U、E） 不变量 d变大 S变大 εr变大 考向1 平行板电容器两类动态的分析 1．如图所示，是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是（　　） A．带电液滴可能带正电 B．增大两极板距离的过程中，电容器的电容C减小 C．增大两极板距离的过程中，电阻R中有b从到a的电流 D．若断开S，减小两极板距离，带电液滴仍静止不动 2．如图所示，直流电源与一平行板电容器、理想二极管正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路连接，二极管一端接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　）     A．将平行板电容器下极板向下移动，则P点的电势不变 B．将平行板电容器上极板向上移动，则P点的电势不变 C．减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动 D．无论哪个极板向上移动还是向下移动，带电油滴都不可能向下运动 考向2 生产生活中的电容器动态分析 3．如图所示，日前多媒体教学一体机普遍采用了电容触摸屏，因为工作面上接有高频信号，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指相当于接地导体，手指和工作面形成一个电容器，控制器由此确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是（    ）    A．手指与屏的接触面积变大时，电容变大 B．手指与屏的接触面积变大时，电容变小 C．手指压力变大时，手指与屏的工作面距离变小，电容变小 D．手指压力变大时，手指与屏的工作面距离变小，电容不变 4．传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体。已知电流从灵敏电流计左边接线柱流进电流计，指针向左偏。如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则（　　） A．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大 B．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大 C．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小 D．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小 考点二　实验：观察电容器的充、放电现象 1．实验原理 (1)电容器的充电过程 如图所示，当开关S接1时，电容器接通电源，在静电力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因 电子而带 电，负极板因 电子而带负电．正、负极板带 的正、负电荷．电荷在移动的过程中形成电流．在充电开始时电流比较 (填“大”或“小”)，以后随着极板上电