4.电容器的电容-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第三册同步练测（人教版2019）

高中物理·必修 第三册(人教版) 4. 电容器的电容 第1课时 电容器的电容 学习目标 核心素养 1.知道什么是电容器及电容器的主 要构造。 2.理解电容的概念及其定义式。 电容器 物理观念 科学探究 观察电容器的充放电 电容 电容 3.了解电容器充电和放电现象及能 平行板电容器的影响因素 的电容 量转换。 □ 科学态度 电容器在生产、生活 决式 。 与责任 中的应用 4.通过探究得出平行板电容器电容 的影响因素,会应用平行板电容 器的电容公式分析有关问题。 自主学习探新知 课前预习 双基实 一、电容器 一限度,电容器就会损坏。 1.电容器:任何两个彼此 又相距很近 (2)额定电压:电容器外壳上标的电压,也是 的 ,都可以看成一个电容器。 电容器 所能承受的最大电压,额定 2.电容器的充放电 电压比击穿电压低 (1)充电:把电容器的两极板分别与电池组 三、平行板电容器 的两极相连,两个极板分别带,上等量的异种 1.结构:由两个平行且彼此绝缘的金属板 电荷的过程,充电过程中,由电源获得的 构成。 储存在电容器中。 2.电容的决定因素:电容C与两极板间电介质 (2)放电;用导线把充电后的电容器的两极 的相对介电常数;.成 ,跟极板的 板接通,两极板上的电荷 的过程, 正对面积S成 ,跟极板间的距离 放电过程中,电容器把储存的能量通过电流 成 做功转化为其他形式的 .S 3.电容的决定式:C- 二、电容 4d's为电介质的相 1.定义:电容器所带的 与电容器两极 对介电常数,及为静电力常量。当两极板间 板之间的 之比。 是真空时,C-S #,.式中人为静电力常量。 2.定义式:C一 ,符号为 3.单位:电容的国际单位是 四、常用电容器 和 电容器和 1.分类:分为 ,常用的单位还有 电容 F-10”pF。 ,1F- 器两类。 2.固定电容器有; 4.物理意义:电容器的电容是表示电容器容纳电 电容器、 荷本领的物理量,在数值上等于使两极板间的 电容器等。 电势差为 时电容器需要带的电荷量。 3.可变电容器由两组错片组成,固定的一组 5.击穿电压与额定电压 ,可动的一组叫 (1)击穿电压:电介质不被 时加在 动动片,两组铅片的 发生变化, 电容器两极板上的极限电压,若电压超过这 电容随着变化。 40 第十章 静电场中的能量 自我诊断 (5)其他条件不变时,平行板电容器的电容 ( 随极板间距离的增大而增大。 1.判断下列说法的正误(正确的画“/”,错误 ) 的画“×”)。 (6)任何电介质的相对介电常数都大于1。 (1)电容器的电容跟它的带电荷量成正比。 ) 1 2.某平行板电容器充电后所带电荷量为Q= (2)对于确定的电容器,它所充的电荷量跟 2×10*C.两板间的电压U-4V,则该电 容器的电容为 它两极板间电压的比值保持不变。( F,若只将该电容器 (3)电容器是储存电荷和电能的容器,只有 的板间距离增大,电容器的电容将 带电的容器才称为电容器 若只将两极板错开,使极板正对面积减小,电 (4)其他条件不变时,平行板电容器的电容 容器的电容将 随极板正对面积的增大而增大。 _ ) 互动探究解疑难 要点归纳 重难突破 要点一 电容器及电容 D问题导引 (1)把电容器的两个极板分别与电源两极相 C- - 连,对电容器进行充电,该过程中能量是如 项目 何转化的?当把电容器两极相接,使电容器 定义式 公式类别 放电,该过程中能量是如何转化的? 决定式 (2)当电容器的带电荷量增加时,电容器两 平行板电容器,Coc 极板间的电势差如何变化?带电荷量Q和 所有电容器,QccU,即 适用范围 0-C不变,反映了电 板间电势差U的比值是否发生变化? 映了平行板电容器 容器容纳电荷的本领 的决定因素 电容器容纳电荷的本领,即电容的大小可以 联系 由来量度,但决定因素是电容器本身,如 平行板电容器的c、S、d等因素 D探究升华 _Q 提醒 ,电容器的电容在数值上 1.C- 等于两极板上每升高(或降低)单位电压时 △Q △U。 增加(或减少)的电荷量。 D典例剖析 [例1 一个平行板电容器,使它每个极板的 电荷量从Q=30×10*C增加到Q-36$ f ×10*C时,两板间的电势差从U.-10V 2.电容器的电容取决于电容器本身,与电容器 增加到U,问: 所带的电荷量Q以及电势差U均无关。 (1)这个电容器的电容为多大? (2)U,为多少? 41 高中物理·必修 第三册(人教版) (3)如果使两极板电势差从10V降为U。 C针对训练 -6V,则每板需减少多少电荷量? 1.心脏除颤器是通过一个充 电的电容器对心颤患者皮 肤上的两个电极板放电, 让一部分电荷通过心脏, 使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心 脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器 的模拟治疗,该心脏除颤器的电容器电容为 15F,充电至9.0kV电压,如果电容器在 2.0ms时间内完成放电,放电结束时电容器 两极板间的电势差减为0。下列说法正确 的是 . ) A.若充电至4.5kV,则该电容器的电容为 7.5F B.充电至9.0kV时,该电容器所带电荷量 是0.27C C.这次放电有0.135C的电荷量通过人体 组织 D.这次放电过程中通过人体组织的电流恒 为67.5A 要点二 平行板电容器的电容及动态分析 C问题导引 2.平行板电容器的两类典型问题 在研究“影响平行板电容器电容大小的 (1)平行板电容器始终连接在电源两端:电 因素”的实验中,连入了静电计。 势差U不变。 电容器 静电计 而变化。 由Q-CU-S ·U可知,当U不变时,Q 4rkd 也随d、S、e.的变化而变化。 (1)静电计的作用是什么? (2)d变化时,极板上电荷量有何特点 变化而变化。 (2)平行板电容器充电后,切断与电源的连 接:电荷量Q保持不变。 由C-S 而变化。 由U一 D探究升华 s.S 1.平行板电容器动态问题的分析方法 U也随d、S、。的变化而变化 抓住不变量,分析变化量,紧抓三个公 dCd= _和C-S e.S 式:C- 4kd。 的变化而变化,而与d无关 42 第十章 静电场中的能量 D典例剖析 (3)由C= #d #确定Q或U约变化。 [例2] 用控制变量 (4)根据E-4-^ 断E的变化。 法,可以研究影响 平行板电容器电 容大小的因素(如 D针对训练 图所示)。设两极板正对面积为S,极板间 2.(多选)如图所示,两块较 的距离为d,静电计指针偏角为0。实验中, 大的金属板A、B相距为 ### 极板所带电荷量不变,若 ( ) a,平行放置并与一电源 A.保持S不变,增大d,则o变大 相连,开关S闭合后,两板 B.保持S不变,增大d,则0变小 间恰好有一质量为n、带电荷量为g的油滴 C.保持d不变,减小S,则0变小 处于静止状态,以下说法正确的是 ) D.保持a不变,减小S,则o不变 A.若将A向左平移一小段位移,则油滴仍 IlI规律方法lI 然静止,G表中有→a的电流 电容器动态变化问题的分析步骤 B.若将A向上平移一小段位移,则油滴向 (1)明确电容器与电源的连接情况,从而确定是 下加速运动,G表中有b→a的电流 电压不变还是电荷量不变。 C.若将A向下平移一小段位移,则油滴向 (2)C-S 4,根据e、S.d的变化确定C的变化。 上加速运动,G表中有6→a的电流 D.若将S断开,则油滴将做自由落体运动. G表中无电流 D随堂巩固促应用 验证反馈 迁移运用 1.(对电容器的理解)下列关于电容器的叙述 3.(平行板电容器的动态分析)两块互相靠近 正确的是 的、很大的平行金属板,分别带有等量异种 A.电容器是储存电荷的容器,只有带电的 电荷,为了使两板间的匀强电场场强加倍, 可采取的措施是 ( 电容器才能称为电容器 ) B.两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,当带电 A.只使两板的距离减半 时构成电容器,不带电时不是电容器 B.只使两板的电荷量都加倍 C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带 C.只使两板的正对面积加倍 电荷量的代数和 D.使两板的电荷量、距离、正对面积都加倍 D.电容器充电过程是将其他形式的能转化 4.(平行板电容器的动态 为电容器的电能并储存起来;电容器的 分析)如图所示的实验 放电过程,是将电容器储存的电能转化 装置中,极板A接地 为其他形式的能 平行板电容器的极板B 与一个灵敏静电计相 2.(对电容的理解)某电容器的电容是30F, 额定电压为200V,击穿电压为400V,对于 接。将极板A向左移 动,增大电容器两极板间的距离时,电容器 该电容器,下列说法正确的是 1 所带的电荷量Q、电容C、两极间的电压U A.为使该电容器两极板间的电压增加1V. 电容器两极板间的场强E的变化情况是 所需要增加的电荷量是3×10C B. 当电容器带1C的电荷量时,两极板间的 A.Q变小,C不变,U不变,E变小 电压为3×10V B.Q变小,C变小,U不变,E不变 C. 该电容器能容纳的电荷量最多为6× C.Q不变,C变小,U变大,E不变 103C D.Q不变,C变小,U变大,E变小 D. 该电容器两极板间能承受的最大电压为 提示请完成《素能提升训练》训练十 200V 43 高中物理·必修 第三册(人教版) 第2课时 实验:观察电容器的充、放电现象 学习目标 1.了解电容器的构造。 2.根据电路图正确连接实物图,认真观察电容器充放电的实验现象。 自主学习探新知 课前预习 双基落实 一、实验原理 2.关闭电源开关,正确连接实物图,电路图 1.电容器的充电过程 如图。 如图所示,当开关 {# S接1时,电容器接通 # 电源,在电场力的作用 1000 F 下自由电子从正极板经过电源向负极板移 电子而带 电. 动,正极板因 3.打开电源,把开关S打到上面,使触点1和触点 负极板因 电子而带 电,正、 2连通,观察电容器的充电现象,并将结果记录 负极板带 的正、负电荷。电荷在移 在数据处理的表格中。 动的过程中形成电流。在充电开始时电流比 4.把开关S打到下面,使触点3和触点2连 较 ,以后随着极板上电荷的增多,电 通,观察电容器的放电现象,并将结果记录 流逐渐 ,当电容器两极板间电压等 在数据处理的表格中。 于电源电压时电荷停止移动,电流I一0。 5.记录好实验结果,关闭电源。 2.电容器的放电过程 四、实验记录和分析 实验项目 如图所示,当开 实验现象 关S接2时,将电容 -0 灯泡 灯泡的亮度由 到 最后 器的两极板直接用 电容器 充电 电流表1电流表1的读数由 到 最后为 导线连接起来,电容器正、负极板上电荷发 生 电压表 电压表的读数由 到 最后为 在电子移动过程中,形成电流 放电开始电流较 ,随着两极板上的 灯泡 灯泡的亮度由 到 最后 电荷量逐渐减小,电路中的电流逐渐 电容器 放电 电流表2电流表2的读数由 到 最后为 ,两极板间的电压也逐渐减小到零。 电压表 电压表的读数由 到 最后为 二、实验器材 五、注意事项 6V的直流电源、单刀双掷开关、平行 1.电流表要选用小量程的灵敏电流计。 板电容器、 、小灯泡。 2.要选择大容量的电容器。 三、进行实验 3.实验要在干燥的环境中进行 1.调节直流可调电源,输出为6V,并用多用 4.在做放电实验时,在电路中串联一个电阻, 电表校准。 以免烧坏电流表。 互动探究解疑难 要点归纳 重难突破 电容器充、放电现象的定性分析 C典例剖析 [例1] 如图所示的实验中,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 4 第十章 静电场中的能量 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,平行板电容器充电,且上极 板带正电 D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极 板带负电 n 乙 二、电容器充、放电现象的定量计算 先使开关S与1接通,待充电完成后,把 D典例剖析 开关S再与2接通,电容器通过电阻放 [例2 电流传感器可以像电流表一样测量 电,电流传感器将电流信息传入计算机。 电流,不同的是前者反应比较灵敏,且可 显示出电流随时间变化的I一7图像如图 以和计算机相连,能画出电流与时间的变 乙所示。根据图像估算出电容器全部放 电过程中释放的电荷量为 化图像。如图甲是用电流传感器观察充。 C.该 电容器电容约为 放电过程的实验电路图,图中电源电压为 uF。(均保留 6V。 三位有效数字) 随堂巩固促应用 验证反馈 迁移运用 1.(多选)关于电容器的充、放电,下列说法中 图乙所示,根据题意,下列说法正确的是 正确的是 ( ~_ ) A.充、放电过程中外电路有瞬间电流 一 IfmAt B.充、放电过程中外电路有恒定电流 C.充电过程中电源提供的电能全部转化为 内能 # D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减少 乙 观察电容器放电的电路图 2.据国外某媒体报道,科学家发明了一种新型 一个电容器放电的/-图像 超级电容器,能让手机几分钟内充满电。某 A.由I-/图像可知,电容器在全部放电过 程中释放的电荷量约为3.6×10*C 同学假日登山途中,用该种电容器给手机电 池充电,下列说法正确的是 B.由I一/图像可知,电容器在全部放电过 A.该电容器给手机电池充电时,电容器的 程中释放的电荷量约为3.6C 电容变大 C.此电容器的电容约为4.5×10F B.该电容器给手机电池充电时,电容器存 D.此电容器的电容约为0.4F 储的电能变少 4.在测定电容器电容值的实验中,将电容器。 C.该电容器给手机电池充电时,电容器所 电压传感器、阻值为3kO的电阻R、电源、 带的电荷量可能不变 单刀双掷开关按图甲所示电路图进行连接 D. 充电结束后,电容器不带电,电容器的电 先使开关S与1端相连,电源向电容器充 容为零 电,充电完毕后把开关S掷向2端,电容器 3.(多选)电流传感器可以像电流表一样测量 放电,直至放电完毕。实验得到的与电压传 电流,可以捕捉到瞬间的电流变化,相当于 感器相连接的计算机所记录的电压随时间 一个理想电流表。用如图甲所示的电路来 变化的U一7曲线如图乙所示,图丙为由计 研究电容器的放电过程。实验时将开关S 算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值” 拨到1端,用直流电压为8V的电源给电容 及曲线与时间轴所围“面积”的图。 器充电,待电路稳定后,将电流传感器打开, 再将开关S拨到2端,电容器通过电阻R放 电。以S拨到2端时为/一0时刻,电流传 D 100200300 400 时{ 感器测得的电流I随时间/的变化图像如 ☆ 45 高中物理·必修 第三册(人教版) 值:6V (2)当开关接“1”时,是充电还是放电?上极 ### 51 板带什么电? (V (3)某同学认为;仍利用上述装置,将电压传 ...-_ 感器从电阻两端改接在电容器的两端,也可 0 100 200 300 400 时间) 以测出电容器的电容值。请你分析并说明 该同学的说法是否正确。 (1)根据图甲所示的电路,观察图乙可知:充 电电流与放电电流方向 (选填“相 同”或“相反”),大小都随时间 (选 填“增加”或“减小”)。 5.带电粒子在电场中的运动 学习目标 核心素养 1.能从动力学和能量的角度分析计算带电粒 加速物理观念 科学探究示波赞的构造、 子在电场中的加速问题。 偏转 带电粒子 行 工作原理 2.能够用运动的合成与分解的方法研究带中 在电场中 运动合成与分科学思维 粒子在电场中的偏转问题。 科学态度,示被管在生产、 解、能量观点 与责任 科技上的应用 3.了解示波管的构造和基本原理。 自主学习探新知 课前预习 双基落实 一、带电粒子在电场中的加速(两种思路) (2)垂直v。的方向:初速度为 的匀加 1.动力学分析:适用于 电场,公式有 速直线运动。 qE一 ,v=+at,x=u+ 2.运动规律 &、-U ,以偏移距 离y- 2nd 2m。(匀强电场)。 (2)偏转角度:因为.=at- mdu. ,所以tan) 二、带电粒子在电场中的偏转 -_ 如图所示,质量为n、带电荷量为v的基 ##d{#。# 本粒子(忽略重力),以初速度o平行于两极 三、示波管的原理 板进入匀强电场,极板长为1,极板间距离为 1.示波管主要由 (由发射电子的灯 d.极板间电压为U。 丝,加速电极组成)、 (由一对X偏 转电极和一对Y偏转电极组成)和 组成。 ,_._ #7# 2.扫描电压:XX偏转电极接入的是由仪器自 身产生的 电压。 1. 运动性质 3.示波管工作原理:被加热的灯丝发射出热电 (1)沿初速度方向:速度为 子,电子经加速电场加速后,以很大的速度 运动。 进入偏转电场,如果在Y偏转电极上加一 46& <=>? ' & = # ' ! & 0? ' ! $ ! % DE 0 # . !û/)ƒX ( i¯ n 0 3 . ¶KFž´*/Œ‚ÌF¹ÍE  ) I>Ÿ[·…2 0. FVuü6 D 0. 0 #: " ( TUKGÈüª - 2 ! #: " 0 -; . 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[典例剖析] [例3] [解析](1)因为 B、C两点电势相等，故小球 从B到C运动的过程中电场力做的总功为零。 h=3,由几何关系可得BC的竖直高度 mg.3=2-m2,根据动能定理有 解得 v=√7gR。 (2)小球从 A到C,重力和电场力均做正功，所以由动能 mg·3R+we=mo,定理有 ,又根据电场力做功与电 势能的关系W电=EA-Ec=-qφA-(-qgc)。 gc=0,可得ga=-2g。又因为 (1)√7gR(2)-m2gR[答案] [针对训练] 3.BC 在金属块下滑的过程中动能增加了10 J,金属 块克服摩擦力做功 6 J,即摩擦力做功为一6J,重力 做功 8 J,根据动能定理得W总=Wc+W电+W?= △Ek,解得电场力做功为W电=-2 J,所以金属块克 服电场力做功2 J,金属块的电势能增加 2 J;由于金 属块下滑过程中电场力做负功，场强方向水平向右， 所以金属块带正电荷，故 A错误，B正确。动能增加 了10 J,电势能增加了2 J,故金属块的电势能与动能 之和增加了12 J,故C正确。在金属块下滑的过程中 重力做功18J,重力势能减少18 J,动能增加了10 J, 重力势能与动能之和等于机械能，则金属块的机械 能减少了8 J,故 D错误。 【随堂巩固促应用】 1.B 由等量异种点电荷形成的电场特点知，在连线 中垂线上，A点合场强最大，即EA>Ec,在两电荷 连线上，A点合场强最小，即 Ep>EA;电场线由 A 指向 B,φA>φs,连线中垂线是一等势线，φA=9c,B 正确。 2.AD 由等势面画出电场线，电子在c点 CB ,A 受力和运动方向如图所示，并由此进一 步得出电场线垂直等势面指向左，φA> a 9p>9c,A正确，B错误；从 a至c电场 b 力做负功，电势能不断增加，动能不断减 F 小，C错误，D正确。 3.BD 由O点电势高于c点电势知，电场强度方向垂直虚线 向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知，N粒子所受静电 力方向向上，M粒子所受静电力方向向下，故M粒子带正 电，N粒子带负电，A、C错误，B正确；O、b两点位于同一等 势线上，M在O、b两点的电势能相同，D正确。 4.B 电子在电场力的作用下做类平抛运动，在垂直电场方向 --s=8X?ms,上做匀速直线运动 根据动能定理(-e)·Um=2m3-gmm,2,所以有Um =m(-3)=【8X10)?-×x6×50×9.1×10" v= -136.5V。故B正确，A、C、D错误。 4.电容器的电容 第1课时 电容器的电容 【自主学习探新知】 一、1.绝缘 导体 2.(1)能量 (2)中和 能量 2.S二、1.电荷量Q 电势差U 3.法拉 F 微法 皮法 10? 4.1V 5.(1)击穿(2)正常工作 三、2.正比 正比 反比 四、1.固定 可变 2.聚苯乙烯 电解 3.定片 动片 正对面积 自我诊断 1.(1 ×(2)√ (3)×(4)√ (5)× (6)√ 2.5×10-? 减小 减小 【互动探究解疑难】 要点———[问题导引] 提示(1)充电过程中电源内的化学能转化为电容器内 的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路的 内能。 (2)增大 不变 [典例剖析] [例1] [解析](1)电容器的电容 c=9=30×10-F=3×10-?F=3gF (2)因为电容器的电容不变， 所以U?=&=3×10-6v=12 V。 (3)根据电容的定义，它等于每增加(或减少)1 V电势 c=,差所需增加(或减少)的电荷量，即 要求两极板 间电势差降为6V,则每板应减少的电荷量为 △Q=C△U′=3×10-?×(10-6)C=1.2×10-?C。 [答案](1)3 μF (2)12 V(3)1.2×10-?C [针对训练] 1.C 电容器在充电过程中，电容器的容量C不变，仍然 c=号可为15pF,故 A 错误；根据 知，充电至9.0 kV 时，该电容器所带电荷量是 Q=CU=15×10-?× 9 000 C=0.135 C,故 B错误；由题意可知，放电结束 后电容器两极板间的电势差减为0,则这次放电有 0.135 C的电荷量通过人体组织，故C正确；根据I= Q=2.0×35-A=67.5 A,但电容器放电过程中电 流不恒定，故 D错误。 要点二—[问题导引] 提示(1)用静电计测量已经充电的平行板电容器两极 板间的电势差U,从指针偏转角度的大小可推知U的 大小。 (2)保持不变。 10 & <=>? ' & = " ' ! , ! R/G¡bVóaÂ%ø/ðÓ!_†/ý a ) C\zëxwFdê* ( /ðÓ/;Y $ º»? e ( .0 $ @ 0 $ H F % ' '= ) º» F ?e ( *a = ( Ï . ò ( @ * a ( Vó " *a ( , 9« ( - •– * º» = ?e ( ò F ( Ï . ò ( @ *a ( Vó " —*a ( i $ # / ²•– ) & @ABC ' "!,- ! IQefEQR°;Ú ( xy ( @ = 0- 2 * ˆØ , röÉJ+Â+ÂJ ( Ï/ð . e ( /ý @ ?e ( Ï $0.@ e ( xy/oI 8 ' 7 ( Z(effR° ( , 9 « * ˆØ , r7ÉJ+Â+ÂJ ( /ð . e ( /ý @ ?e ( Ï $ e ( xy/oI 8 ' 7 ( Z( ( @ = * - 2 ( ef rv¦´¶K ( xy - 9« * ˆØ , rvÉJ+Â+ J ( /ð . ea ( /ý @ ?e ( Ï $ ea ( xy/oI 7 ' 8 ( Z( ( @ = ( - 2 ( efr7¦´¶K ( xy $ •– * ˆØ I qr ( IQ/ðÓF/;Y?e ( Ï/ý @ ? e ( effEQR°;Ú ( / •– ) ! HIJKLMN " !!/ ! /ðÓgghh#/;FðÓ ( iÔª[/;¤ ?~)h#/;FG‚ ( , # - •– * /ðÓx6F/ ;Y¡¼+þ_/;YF#~Ð ( $ •– * /ðÓF\ # ž/jkGY‡þ ( / 9« ) "!, ! I ! $0. ! ! @0#()!( *' )!$0#)!( *& $ = ( , 9« * L $0!$ ( ( @ 0 $ . 0 ! #()!( *' D0#!#) !( % D ( /ðÓØméû ( - •– * éû/ýE %((D š w/ðÓGlWFÁa/ýE %((D ( ϕ/ðÓGð mFÁa/;Y $ 2 0.@ 2 0#()!( *' )%(($0!!") !( *" $ ( $ # / •– ) #!- ! 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AB 由于油滴处于静止状态，所以 若将A 向左平移一小段位移，则电容C变小，电压U不变，则 Q=CU变小，所以电流由b→a,此时油滴仍静止，A正 确；若将 A向上平移一小段位移，电容C变小，电压U qY<mg,;不变，则Q变小，所以电流由b→a,此时 ,油滴 向下加速运动，所以 B正确；若将 A向下平移一小段位 移，电容C变大，电压U不变，则Q变大，所以电流由a qY>mg,→b,此时 油滴向上加速运动，所以C错误； 若将S断开，由于电容器的电荷量不变，则电压U不 变，油滴仍处于静止状态，D错误。 【随堂巩固促应用】 1.D 电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷都 不影响其储存电荷的能力，A、B错误；电容器所带的电 荷量指任一极板电荷量的绝对值，C错误；电容器的充、 放电伴随能量转化，D正确。 2.A 由△Q=C·△U=30×10-?×1C=3×10-?C知，A 正确；当Q=1C时，U=&=30×10-V=3.3× 10?V,电容器将被击穿，B错误；击穿电压为400 V表 示电容器能承受的最大电压为400 V,则该电容器能容 纳的最大电荷量Q=CU=30×10-?×400 C=1.2× 10-2 C,C、D错误。 c=4kc=号及E=导得E=8,E与d无3.B 由 关，故只使两板间距离减半，E不变；只使Q加倍，E加 倍；只使 S加倍，则 E减半；使两板的电荷量、距离、正 对面积都加倍，E不变。故B正确，A、C、D错误。 4.C 由于电容器与电源断开，因此电容器的带电荷量 Q c=4-ka,保持不变，根 当增大两板间的距离d时，电 c=9,可知两板间的电压U增大，而容C变小，根据 E=u,三式联立可得E=4mh,电容器内部电场强度 因此电场强度E与d无关，增大 d时电场强度E不变， 因此C正确，A、B、D错误。 第2 课时 实验：观察电容器的充、放电现象 【自主学习探新知】 一、1.失去 正 获得 负 等量 大 减小 2.中和 大 减小 二、电流表 电压表 四、明 暗 熄灭 大 小 零 小 大 6V 明 暗 熄灭 大 小 零 大 小 0V 【互动探究解疑难】 [典例剖析] [例1] A 开关接1时，平行板电容器充电，上极板与 电源正极相连而带正电，A对，B错；开关接2时，平行板 电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电，C、D错。 [例2] [解析] 根据题图乙的含义，因 Q=It,可知图 形与时间轴围成的面积表示电荷量。根据横轴与纵轴 的数据可知，一个格子的电荷量为8×10-?C,由大于半 格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数 为38,所以释放的电荷量为q=8×10-?C×38=3.04× c=号可知，C=10-3C。根据电容器的电容 3.04×10?F≈5.07×10-?F=507 μF。 [答案] 3.04×10-3 507 【随堂巩固促应用】 1.AD 电容器充、放电过程中会有电荷发生定向移动，电 路产生变化的瞬间电流，电容器充、放电结束，电流消 失，A正确，B错误；充电过程中电源提供的电能部分转 化为电容器的电场能，C错误；放电过程中电容器中的 电场能转化为其他形式的能，D正确。 2.B 电容是描述电容器容纳电荷的本领大小的物理量， 与电容器的电压及电荷量无关，故 A、D错误；当该电容 器给手机电池充电时，电容器存储的电荷量减小，则电 能变少，故B正确，C错误。 3.AC 将横坐标t分成许多很小的时间间隔△t,在这些 很小的时间间隔里，放电电流I可以视为不变，则 I△t 为这段时间内的电量，则电容器所带的电荷量为Q= I?△t?+I?△t?+I?△t?+⋯+I,△t,,式中I?△t?、I?△t?、⋯ 为图中的狭条形面积，由此可知，电容器所带的电荷量 在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积。纵坐标的 每个小格为0.2 mA,横坐标的每个小格为0.4 s,则每 个小格所代表的电荷量数值为 q=0.2×10-3×0.4 C= 8×10-?C,曲线下包含的小正方形的个数为 45个(格 数为42～48都正确);总放电量为Q=45×8×10-?C= 3.6×10-3C,故 A正确，B错误；由电容的计算公式，可 c=Q=3.2×10?1F=4.5×10??F,故C正得电容 确，D错误。故选 AC。 4.解析 (1)根据图甲所示的电路，观察图乙可知：充电电 流与放电电流方向相反，大小都随时间减小。 (2)当开关接“1”时，是与电源连接，是充电，且上极板带 正电。 (3)正确。因为当开关S与2 连接，电容器放电的过程 中，电容器C与电阻R上的电压大小相等，因此通过对 放电曲线进行数据处理后记录的“峰值U.”及曲线与时 c=&=RU间轴所围“面积S”,可应用 计算电容值。 答案(1)相反 减小 (2)充电 带正电(3)见解析 5.带电粒子在电场中的运动 【自主学习探新知】 一、1.匀强 ma2at2 二、1.(1)v。匀速直线(2)零 三、1.电子枪 偏转电极 荧光屏 2.锯齿形 3.信号 扫描 Y偏转电压 11