1 第一节 电容器与电容-【金版新学案】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套课件(粤教版2019)
2025-05-05
|
69页
|
18人阅读
|
2人下载
教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理粤教版必修 第三册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 电容器与电容 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 5.77 MB |
| 发布时间 | 2025-05-05 |
| 更新时间 | 2025-05-05 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-02-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50637117.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一节 电容器与电容
第二章 静电场的应用
1.知道什么是电容器及平行板电容器的主要构造。
2.理解电容的概念及其定义式。
3.了解电容器充电和放电现象及能量转换。
4.通过实验探究得出影响平行板电容器的电容的因素,会应用平行板电容器的
电容的决定式分析有关问题。
素养目标
知识点一 识别电容器 电容器的充放电
1
知识点二 电容器的电容
2
知识点三 决定电容的因素
3
课时测评
5
随堂达标演练
4
内容索引
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
知识点一 识别电容器 电容器的充放电
返回
自主学习
情境导学 1752年,富兰克林利用风筝将“天电”引下来,收集到莱顿瓶中两个正对的金属板上。像莱顿瓶这种能把电荷储存起来的电学元件称为电容器。思考电容器为什么能储存电荷。
提示:导体间存在电场,电荷因受电场力的作用而储存在导体上。
教材梳理 (阅读教材P33-P34完成下列填空)
1.识别电容器
(1)电容器的组成:由两个互相______、彼此______的导体组成,电容器的导体间可以填充__________________。
(2)电容器的表示:在电路中,电容器用字母“____ ”及电路符号“______”表示。
(3)电容器的作用:储存______和电能。
靠近
绝缘
绝缘物质(电介质)
C
┤├
电荷
(4)常见电容器,如图所示。
(5)电容器的应用
日光灯启辉器、电视机、照相机、电容式键盘、手机触摸屏中都有电容器。
2.电容器的充放电
(1)充电、放电:使电容器的两极板带上______________的过程叫充电。使电容器两极板上的电荷______的过程叫放电。
(2)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。
(3)电容器的电量:其中一个极板所带电量的________。
等量异种电荷
中和
电场能
绝对值
问题探究 (1)在如图所示的电路中,将开关接到a端,电源给电容器充电,试分析电容器下极板所带电荷的电性及通过灵敏电流计的电流方向。
合作探究
提示:电容器下极板带负电;充电时,通过灵敏电流计的电流方向向下。
(2)将开关接到b端,电容器通过右侧回路放电,试分析通过灵敏电流计的电流方向,放电完毕后电容器还带电吗?
提示:放电时,通过灵敏电流计的电流方向向上;两极板带等量异种电荷,放电完毕后两极板上电荷中和,电容器不带电。
(多选)关于电容器的充、放电,下列说法中正确的是
A.充、放电过程中外电路有瞬间电流
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
例1
√
√
电容器充、放电过程中会有电荷发生定向移动,外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。
针对练.如图所示,电源A两端的电压恒为6 V,电源B两端的电压恒为8 V,当开关S从与A连接扳到与B连接时,通过电流计的电荷量为1.2×10-5 C,则电容器的电容为
A.2×10-5 F B.1.5×10-6 F
C.6×10-4 F D.8.6×10-7 F
√
当开关S与A连接时,电容器上极板带正电,所带电荷量Q=CUA,当开关S与B连接时,电容器上极板带负电,所带电荷量Q′=CUB,该过程中通过电流计的电荷量ΔQ=Q+Q′=C(UA+UB)=1.2×10-5 C,解得电容C≈8.6×10-7 F,D正确。
返回
知识点二 电容器的电容
返回
自主学习
情境导学 如图所示,不同容器容纳液体的本领不同。均注入单位长度高的液体,体积大的代表容器容纳液体的本领大。
同理,不同的电容器容纳电荷的本领不同。电容器两板间所加电压越大,电容器容纳的电荷越多。如何比较电容器容纳电荷的本领?如何用比值定义法定义这个物理量?
提示:在电容器两板间均施加单位电压,容纳电荷多的电容器容纳电荷的本领大。将电量与电压的比值定义为电容,表征电容器容纳电荷的本领。
教材梳理(阅读教材P34-P36完成下列填空)
1.电容:电容器所带的________与电容器两极板间的________之比。
2.定义式:C= 。
3.单位:在国际单位制中,电容的单位是______,简称法,符号是____,常用的单位还有____________和___________,1 F=_____ μF=______ pF。
4.物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。
5.公式C= 表明,电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为_________时电容器所带的电量。
电量Q
电压U
法拉
F
微法(μF)
皮法(pF)
106
1012
1 V
1.实验探究
图(a)所示为探究电容器充、放电的实验原理图,其中R=10 kΩ,电容器C标有“50 μF”,耐压为25 V,电源为1节干电池。实验时,将电流传感器和电压传感器采集的数据传输给计算机,计算机通过对数据进行分析和处理,得到电容器充、放电过程中的U-t图像和I-t图像,如图(b)和图(c)所示。
合作探究
2.实验结论
项目 充电过程 放电过程
电压 电容器两极板间电压迅速增大,随后逐渐稳定在某一数值 电容器两极板间电压迅速减小,随后逐渐减小为0
电流 充电电流由电源的正极流向电容器的正极板,同时,电流从电容器的负极板流向电源的负极,充电电流逐渐减小,最后为0 放电电流由电容器的正极板经过电阻R流向电容器的负极板,放电电流逐渐减小,最后为0
电场强度 电容器两极板间电场强度增大 电容器两极板间电场强度减小
能量转化 电容器从电源获取的能量转化为电场能,不断地储存在电容器中 电容器的电场能转化成电路中其他形式的能量
3.电容器所带电量与两极板间电压的关系
(1)在I-t图像中,图像与时间轴所围的面积表示电容器所带的电量。
(2)当电源干电池改用2节、3节、4节、5节时,利用实验测得的数据可得极板所带电量与所加电压U的关系图线如图所示。根据图线可知,电容器所带的电量与电容器两极板间的电压成正比。
电流传感器可以像电流表一样测量电
流,将其与计算机相连,能画出电流与时间
的变化图像。图甲是用电流传感器观察电容
器充、放电过程的实验电路图,图中电源电
压为6 V。
先使开关S与1接通,待充电完成后,再把开关S与2接通,电容器放电,电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。已知图线与时间轴围成的面积表示电量,根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电量为____________ C,该电容器电容为________ μF。(均保留3位有效数字)
例2
3.04×10-3
507
根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子的面积表示的电量为8×10-5 C,由大于半格算一个,小于半格舍去,因此I-t图线与时间轴围成的图形所包含的格子个数为38,所以电容器全部放电过程中释放的电量为q=8×10-5 C×38=3.04×10-3 C。根据电容器的电容C= 可知,C=
F≈5.07×10-4 F=507 μF。
一个平行板电容器,使它每个极板的电荷量从Q1=30×10-6 C增加到Q2=36×10-6 C时,两极板间的电势差从U1=10 V增加到U2,问:
(1)这个电容器的电容多大?
例3
电容器的电容C= =3×10-6 F。
答案:3×10-6 F
(2)U2为多少?
审题指导:由公式ΔQ=CΔU可求得电荷量的改变量。
答案:12 V
(3)如要使两极板电势差从U1=10 V降为U2′=6 V,则每极板需减少多少电荷量?
答案:1.2×10-5 C
由C= 知,要使两极板间电势差降为6 V,则每极板应减少的电荷量为ΔQ′=CΔU′=C(U1-U2)=3×10-6×(10-6) C=1.2×10-5 C。
求解电容器电容的两点注意
1.电容器的电容可以根据C= 或C= 求出,但电容器的电容是电容器的属性,与电容器所带电量Q以及两极板间的电压U均
无关。
2.电容定义式的推广式C= ,在电压U变化问题中利用此公式求电容更快捷。
返回
探究归纳
知识点三 决定电容的因素
返回
情境导学 1.如图所示,将一个平行板电容器的两极板分别与静电计的金属球及地线相连,静电计的外壳接地。给电容器充电,此时静电计的指针偏转一定角度θ。静电计又叫电势差计,其指针偏角如何反映电容器极板间电压?
自主学习
提示:指针偏角越大,板间电压越大;指针偏角越小,板间电压越小。
2.利用平行板电容器进行实验
(1)如图1所示,保持极板所带的电量Q和两极板的正对面积S不变,增大两极板间的距离d,观察到静电计指针偏角增大,请依据C= ,分析电容C的变化。
图1
提示:d增大,电势差U增大,电容C减小。
(2)如图2所示,保持极板所带的电量Q和两极板间的距离d不变,减小两极板的正对面积S,观察到静电计指针偏角增大,请依据C= ,分析电容C的变化。
图2
提示:S减小,电势差U增大,电容C减小。
(3)如图3所示,保持Q、S、d不变,插入电介质,观察到静电计指针偏角减小,分析电容C的变化。
图3
提示:插入电介质,电势差U减小,电容C增大。
教材梳理 (阅读教材P36-P37完成下列填空)
1.平行板电容器的构成:平行板电容器由靠得很近、相互平行、中间有绝缘物质的两块金属板组成。
2.决定因素:平行板电容器的电容C跟两极板的正对面积S成______,与两极板间的距离d成______,并与两极板间插入的电介质______。
3.平行板电容器电容的决定式:C= ,其中k为静电力常量。
正比
反比
有关
合作探究
类比加速度定义式a= 与加速度决定式a= ,分析C= 与C= 的区别与联系。
提示:
公式
内容 C= C=
公式特点 定义式 决定式
意义 对某电容器Q∝U, =C不变,反映容纳电荷本领 平行板电容器C∝εr,C∝S,C∝ ,反映了影响电容大小的因素
联系 电容器容纳电荷的本领由 来量度,由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定
(2024·广东广州期中)如图,C为中间插有电介质的电容器,b极板与静电计金属球连接,a极板与静电计金属外壳都接地,开始时静电计指针张角为零,在b板带电后,静电计指针张开了一定角度。以下操作中能使静电计指针张角变小的是
A.b板不动、将a板向右平移
B.将a板向下移动一小段距离
C.将b板向上移动一小段距离
D.取出a、b两极板间的电介质
例4
√
b板不动、将a板向右平移,即极板间距d变小,根据C= 可知,电容增大,Q一定,根据C= 可知,电压减小,
角度1 电量Q不变模型
(2024·广东广州期中)如图为某电容传声器结构示意图。当人对着传声器讲话,膜片会振动。若某次膜片振动时,膜片与极板距离增大,则在此过程中
A.膜片与极板间的电容变大
B.极板的带电量增大
C.膜片与极板间的电场强度减小
D.电阻R中无电流通过
例5
√
角度2 电压U不变模型
振动膜片振动时,膜片与极板距离增大,电容器两极板的距离增大,由公式C= 可知,电容减小,故A错误;由公式Q=CU可知,在U不变的情况下,电容减小,电容器所带电荷量Q减小,故B错误;
由公式U=Ed可知,U不变,间距d增大,则场强E减小,故C正确;极板的带电量减小,电容器放电,电阻R中有电流通过,且电流方向向上,故D错误。故选C。
1.两类基本问题
(1)电容器始终与电源两极相连,让电容器的某一物理量发生变化,求其他物理量的变化。处理原则:电容器两端的电压不变。
(2)电容器和电源连接后再断开,电容器不充、放电而让某一物理量发生变化,求其他物理量的变化。处理原则:电容器两端的电荷量不变。
探究归纳
探究归纳
探究归纳
针对练1.(多选)如图所示,平行板电容器在充电后不切断电源,此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止,当正对的平行板左右错开一些时
A.带电尘粒将向上运动
B.带电尘粒将保持静止
C.通过电阻R的电流方向为A到B
D.通过电阻R的电流方向为B到A
√
√
由于电容器与电源相连,故电容器两端电压不变,因板间距不变,故极板间的电场强度不变,带电尘粒所受的电场力不变,尘粒仍能保持静止,A错误,B正确;因正对面积减小,由C= 知,C减小,因电压不变,由C= 知,Q减小,故电容器放电,因电容器上极板接电源正极,上极板带正电,所以通过电阻R的电流方向为A到B,D错误,C正确。
针对练2.(多选)如图所示,一平行板电容器与电源E、
电阻R和电流表相连接,接通开关S,电源即给电容器
充电,下列说法正确的是
A.保持S接通,使两极板错开一些(仍平行),则两极板
间的电场强度减小
B.保持S接通,减小两极板间的距离,则电流表中有从左到右的电流流过
C.断开S,增大两极板间的距离,则两极板间的电压增大
D.断开S,在两极板间插入一块电介质板,则两极板间的电压减小
√
√
√
保持开关S接通,电容器两端电压U保持不变,正对面积S减小时,由E= 可知U和d都不变,则场强E不变, A错误;
减小距离d时,由C 可知电容C增大,因为开关S接通,所以U不变,由Q=CU可知电量Q将增大,故电容器充电,电流表中有从左到右的电流流过,B正确;断开开关S后,电容器的电量Q保持不变,当d增大时电容C减小,由C= 可知电压U将增大,C正确;插入电介质,εr增大,电容C增大,因为断开开关S后,电量Q不变,由C= 可知电压U将减小,D正确。
返回
随堂达标演练
返回
√
1.在如图所示实验中,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
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正确,B错误;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错误。
√
2.(粤教版P38T1改编)如图是测定液面高度h的电
容传感器原理图。取金属芯线与导电液体为电容器
的两极,电脑与传感器连接,当液面高度h增大时,
电脑显示电容器的电容C也增大。则h增大导致C增
大的原因是电容器
A.两极带电量增大 B.两极的间距增大
C.两极的正对面积增大 D.两极间的介电常数增大
根据C= 可知,当液面升高时,两极正对面积增大,电容增大。故选C。
√
3.(多选)(2024·广东东莞段考)如图是使用静电计探究平行板电容器电容与哪些因素有关的实验装置。充电后的平行板电容器A板带正电且固定在绝缘支架上,用导线将A板与静电计的金属小球相连,将带负电的B板与静电计的金属外壳同时接地,要使静电计的指针张角变小,可采用的方法是
A.增大A板与B板之间的水平距离
B.A板位置不动,将B板稍微竖直向上平移
C.将玻璃板插入A板与B板之间
D.A板位置不动,将B板向右移动
√
根据题目条件可知,极板所带的电荷量保持不变。根据电容的决定式C= ,可知增大A板与B板之间的水平距离,d变大,则C变小,
根据U= 可知,电势差变大,张角变大,故A错误;将B板向上平移,S减小,则C变小,根据U= 可知,电势差变大,张角变大,故B错误;将玻璃板插入极板间,εr变大,则C变大,根据U= 可知,电势差变小,张角变小,故C正确;A板位置不动,将B板向右移动,d变小,则C变大,根据U= 可知,电势差变小,张角变小,故D正确。故选CD。
√
4.(2024·广东清远段考)如图所示,将平行板电容器与电源相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态,若在其他条件不变的情况下,将两板拉开一些的过程中
A.尘埃将向下运动 B.尘埃将向上运动
C.尘埃仍静止 D.电容器带电量不变
由题可知U不变,将两板拉开一些的过程中,由电容公式C= ,可知电容变小,由公式Q=CU可知,电容器带电量变小,故D错误;由电场强度公式E= 可知板间电场强度变小,所以尘埃所受电场力变小,尘埃将向下运动,故A正确,B、C错误。故选A。
返回
课 时 测 评
返回
1.(2024·广东深圳期末)如图甲所示,在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中,单刀双掷开关先置于1位置,待一段时间后,置于2位置,利用电流传感器记录的数据,作出电容器放电过程的I-t图像如图乙所示。开关接到2位置,电容器放电过程中,下列说法中正确的是
A.可以观察到小灯泡的亮度逐渐变亮
B.电流从右向左的流过小灯泡
C.电容器电容大小未知,无法估算出0~2
s内电容器的放电量
D.如果增大电容器两板之间的距离,电容
器的电容将变大
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
通过小灯泡的电流逐渐减小,则可以观察到小灯泡的亮度逐渐变暗,A错误;因电容器上极板带正电,可知电容器放电时,电流从右向左流过小灯泡,B正确;电容器的放电量等于I-t图像与横轴围成的面积大小,虽然电容器电容大小未知,也可估算出0~2 s内电容器的放电量,C错误;根据C= 可知,如果增大电容器两板之间的距离,电容器的电容将变小,D错误。故选B。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
√
2.(多选)(2024·广东深圳期末)如图甲是通过电压和电流传感器演示电容器充、放电过程的电路。先把开关S打到a,电容器充电,充电结束后再把开关打到b,电容器开始放电,可以获得电压传感器的U-t图像和流过电流传感器的I-t图像,对于这两个图像的认识正确的是
A.乙图是I-t图像,丙图是U-t图像
B.乙图是U-t图像,丙图是I-t图像
C.Ⅰ过程是充电过程,Ⅱ过程是放电过程
D.Ⅰ过程是放电过程,Ⅱ过程是充电过程
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
充电结束后电路中的电流应为0,而电容器两端的电压应稳定在某一恒定值,电容器放电时,放电电流的方向与充电电流的方向相反,放电结束后电路中电流为零,电容器两端的电压也为零,经分析可知,乙图应为U-t图像,丙图是I-t图像,故A错误,B正确;随着充电,电容器两端的电压从0趋于某一恒定值,
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
而充电刚开始时电流比较大,随着充电的进行电容器两端电压的增大,所形成电场的场强增大,充电电流逐渐减小直至为0,电容器放电过程中,放电电流与充电电流方向相反,随着电容器放电,正负电荷的中和,电容器两极板间的电势差减小,同时随着电容器所带电荷量的减小,放电电流也不断减小,因此可知Ⅰ过程是充电过程,Ⅱ过程是放电过程,故C正确,D错误。故选BC。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
√
3.(多选)(2023·广东揭西高二上期中)如图是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像,其中正确的是
√
C= 是电容的定义式,电容器电容的大小与电容器所带电荷量Q以及电容器两极板间的电压无关,对于给定的电容器,其电容大小不变,故A、B错误,D正确;根据C= 可得Q=CU,由于电容不变,因此电荷量Q和电压U成正比,C正确。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
√
4.一个经过充电的电容器,极板上所带电荷量为2.0×10-5 C,两极板之间的电压为 5 V,则此电容器的电容为
A.4×10-3 F B.4×10-4 F
C.4×10-5 F D.4×10-6 F
根据电容的定义式可得电容为C= = F=4×10-6 F,故选D。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
√
5.(2024·广东东莞高二期中)计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片,这组金属片组成一个可变电容器,当连接电源不断电,按下某个键时,与之相连的电子线路就给出该键相关的信号,当按下键时,电容器的
A.电容变大 B.极板的电量不变
C.极板间的电压变大 D.极板间的场强变小
当按下键时,两金属片间的间距减小,根据电容的决定式C= ,可知电容变大,故A正确;根据题意电容与电源连接不断电,可知电容器两端电压不变,根据公式Q=CU,可知极板的电量变大,故B、C错误;根据公式E= ,可知极板间的场强变大,故D错误。故选A。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
√
6.某电容式电子秤的部分结构如图所示。将该电子秤水平放置,未测物品时,两金属板M、N平行正对,带有等量异种电荷且保持不变;当放置物品时,M板受到压力F而发生微小形变,则
A.M、N两板间电势差变小
B.M、N两板间场强处处不变
C.M、N两板构成的电容器的电容变小
D.M、N两板构成的电容器的电容不变
根据题意,M板受到压力F而发生微小形变,板间距离d减小,由电容器的决定式C= 可知,电容器电容增大,故C、D错误;
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
根据题意,由于极板上电荷量不变,电容增大,由电容器的定义式C=
可知,M、N两板间电势差变小,故A正确;M板受到压力F而发生微小形变,M、N两板不平行,则M、N两板间场强不再是匀强电场,则场强不是处处不变,故B错误。故选A。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
√
7.(多选)(2023·广州市仲元中学高二期中)如图为平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连。实验中极板所带电荷量不变,下列说法正确的是
A.在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷
板,电容C变小
B.在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的铝板,
静电计指针张角变大
C.将B板向上平移少许,静电计指针张角变大
D.将B板向左平移少许,两极板间电场强度不变
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
在两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板,相对介电常数变大,根据电容公式C= 可得电容变大,A错误;在A、B间平行插入厚度小于极板间距的铝板,相当于减小极板间距离,可知电容增大,根据U= 以及带电荷量不变、电容增大,可知电势差减小,静电计指针张角变小,B错误;将B板向上平移少许,正对面积减小,电容减小,同理可知电势差变大,静电计指针张角变大,C正确;根据公式C= ,U= ,E= ,联立可得E= ,可知将B板向左平移少许,极板间距改变,电场强度不变,D正确。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
√
√
8.(多选)(2024·广东高二期末)一种利用电容器原理制作的简易“液体深度指示计”,如图所示,P是外层包裹着绝缘电介质的金属电极,将它带上一定电量后与一个静电计的金属球用导线相连,静电计的外壳接地。然后将P放入装有导电液体的容器中,金属导线将导电液体与大地相连。下列有关描述中,正确的是
A.电容器的两极分别是金属电极P和导电液体
B.金属电极P的内部和表面会分别带上等量异
种电荷
C.若打开容器出口处阀门K,随着液面高度降低,电容器的电容值不变
D.若打开容器出口处阀门K,随着液面高度降低,静电计指针的偏角将增大
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
由题图可知,导电液体与金属电极构成了电容器,电容器的两极分别是金属电极P和导电液体,故A正确,B错误;若打开容器出口处阀门K,随着液面高度降低,两板间距离不变,正对面积变小,根据C= 可知电容器的电容值变小,两极板所带电荷量不变,根据C= 可知两极板电势差增大,静电计指针的偏角将增大,故C错误,D正确。故选AD。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
9.(2024·广东东莞高二段考)如图所示,A、B为平行电容器的两个极板,给平行板电容器充电,断开电源后A极板带正电,两极板间一带电小球C用绝缘细线悬挂,小球静止时与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确
的是
A.若只是将A极板向上平移稍许,小球的夹角θ不变
B.若只是将B极板向下平移稍许,A、B两板间电势
差将减小
C.若只是将A极板向左平移稍许,小球的夹角θ不变
D.若只是将B极板向右平移稍许,电容器的电容增大
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
根据U= ,可知电势差增大,故B错误;若将A极板向左平移稍许,d增大,根据板间场强E= ,可知场强与板间距离无关,即d增大时场强不变,电场力不变,所以夹角不变,故C正确;将B极板向右平移稍许,d增大,根据C= ,可知电容将变小,故D错误。故选C。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
√
√
10.(多选)(2024·广东广州高二期中)如图所示,平行板电容器中有一个带电微粒,当开关S保持闭合时,该微粒在重力和电场力作用下恰好能保持静止,则不正确的有
A.微粒带负电
B.保持S闭合,将N板略下移,微粒不动
C.保持S闭合,将M板略上移,微粒电势能减少
D.断开开关S,将N板略左移,微粒将运动
√
N板带正电,则两极板间电场方向竖直向上,微粒静止在板间,微粒重力和电场力平衡,微粒受到的电场力竖直向上,则微粒带正电,故A错误;保持开关闭合,电容器两极板间电压不变,N板下移,
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
两极板间距增大,根据E= 可知两极板间电场强度减小,电场力减小,重力大于电场力,微粒向下运动,故B错误;保持开关闭合,电容器两极板间电压不变,M板上移,两极板间距增大,根据E= 可知两极板间电场强度减小,重力大于电场力,微粒向下运动,电场力做负功,微粒的电势能增加,故C错误;开关断开,电容器电荷量Q不变,
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
返回
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
谢 谢 观 看 !
第二章
静电场的应用
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
审题指导:由公式C==可求得电容器的电容及U2;
则静电计指针张角变小,故A正确;将a板向下移动一小段距离,或将b板向上移动一小段距离,即正对面积S减小,根据C=可知,电容减小,Q一定,根据C=可知,电压增大,则静电计指针张角变大,故B、C错误;若取出a、b两极板间的电介质,根据C=可知,电容变小,Q一定,根据C=可知,电压增大,则静电计指针张角变大,故D错误。故选A。
2.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=
3.平行板电容器的两类问题基本分析思路
(1)U不变的情形
由E=→E∝,可知E随d的变化而变化
(2)Q不变的情形
由E===→E∝,可知E随S、εr的变化而变化,
但与d无关,不随d的变化而变化。
小球静止时tan θ==,若将A极板向上平移稍许,正对面积S减小,根据板间场强E===,可知场强增大,电场力增大,所以夹角增大,故A错误;若将B极板向下平移稍许,正对面积S减小,根据C=,可知电容将减小,电容器的电量Q不变,
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。