10.4电容器的电容（二）导学案 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第4节 电容器的电容（二） 【知识梳理】 关于平行板电容器的两类典型问题： 1．平行板电容器连接在电源两端时，由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差U保持不变，电容器的d、S、εr发生变化，将引起电容器的C、Q、U、E变化． 由可知C随d、S、εr变化而变化． 由Q＝CU＝可知Q也随着d、S、εr变化而变化． 由E=U/d知，E随d的变化而变化． 2．平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变，电容器的d、S、εr变化，将引起C、Q、U、E的变化． 由可知C随d、S、εr变化而变化． 由可知，U随d、S、εr变化而变化． 由可知，E随S、εr变化而变化． 【典型例题】 例1：连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则下列说法错误的是： C A．电容器的电容C变小 B．电容器极板的带电荷量Q变大 C．电容器两极板间的电势差U变大 D．电容器两极板间的电场强度E变小 例2：在图示的实验装置中，已充电的平行板电容器的极板A与一静电计相连接，极板B接地。若极板B稍向上移，则电容器电容 ，静电计指针偏角 ；若极板B稍向右水平移动，则电容器的带电量 。（填“增大”、“减小”或“不变”）答案：减小，增大，不变 例3：如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为的恒压电源上，两极板间距为，电容器带电荷量为，A极板接地．求： （1）平行板电容器的电容C； （2）平行板电容器两板之间的电场强度E； （3）证明：一个极板间为空气（真空）的平行板电容器，两极板之间的电场强度只与极板所带的电荷量及极板面积有关，与两极板的距离无关． 答案：（1）（2）2000V/m，方向竖直向下（3）略 【课堂练习】 （ ）1．（多选）如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是 BD ( S m )A．微粒带的是正电 B．电源电动势的大小等于 C．断开开关S，微粒将向下做加速运动 D．保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向上 做加速运动 （ ）2．如图所示，在开关S闭合时，质量为m的带电液滴处于静止状态，那么，下列判断正确的是C A．开关S断开，极板上电荷量将减小，电压降低 B．开关S断开，极板间距离减小，则极板上电荷量减小 C．开关S断开．极板间距离减小，则极板间的电压减小 D．开关S断开，极板间距离减小，则带电液滴向下运动 （ ）3．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则D A．θ增大，E增大 B．θ增大，Ep不变 C．θ减小，Ep增大 D．θ减小，E不变 （ ）4．给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电．板间有一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则D A．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将减小 B．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小 C．若将B极板向上平移稍许，夹角θ将变大 D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动 （ ）5．如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态。下列说法正确的是C A．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容增大 B．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势将下降 C．保持开关S闭合，A板竖直下移一小段距离过程中，电流计中电流方向向右 D．开关S断开，A板竖直下移一小段距离，带电油滴向下运动 6．如图，下列几种电路情况中有无电流?若有电流，电阻R上电流方向如何? （1）合上开关S瞬间； （2）合上S后又将电容器C的两板距离增大。 答案：（1）A→B（2）B→A 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 电容器的电容（二） 【知识梳理】 关于平行板电容器的两类典型问题： 1．平行板电容器连接在电源两端时，由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差U保持不变，电容器的d、S、εr发生变化，将引起电容器的C、Q、U、E变化． 由可知C随d、S、εr变化而变化． 由Q＝CU＝可知Q也随着d、S、εr变化而变化． 由E=U/d知，E随d的变化而变化． 2．平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变，电容器的d、S、εr变化，将引起C、Q、U、E的变化． 由可知C随d、S、εr变化而变化． 由可知，U随d、S、εr变化而变化． 由可知，E随S、εr变化而变化． 【典型例题】 例1：连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则下列说法错误的是： A．电容器的电容C变小 B．电容器极板的带电荷量Q变大 C．电容器两极板间的电势差U变大 D．电容器两极板间的电场强度E变小 例2：在图示的实验装置中，已充电的平行板电容器的极板A与一静电计相连接，极板B接地。若极板B稍向上移，则电容器电容 ，静电计指针偏角 ；若极板B稍向右水平移动，则电容器的带电量 。（填“增大”、“减小”或“不变”） 例3：如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为的恒压电源上，两极板间距为，电容器带电荷量为，A极板接地．求： （1）平行板电容器的电容C； （2）平行板电容器两板之间的电场强度E； （3）证明：一个极板间为空气（真空）的平行板电容器，两极板之间的电场强度只与极板所带的电荷量及极板面积有关，与两极板的距离无关． 【课堂练习】 （ ）1．（多选）如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是 ( S m )A．微粒带的是正电 B．电源电动势的大小等于 C．断开开关S，微粒将向下做加速运动 D．保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向上 做加速运动 （ ）2．如图所示，在开关S闭合时，质量为m的带电液滴处于静止状态，那么，下列判断正确的是 A．开关S断开，极板上电荷量将减小，电压降低 B．开关S断开，极板间距离减小，则极板上电荷量减小 C．开关S断开．极板间距离减小，则极板间的电压减小 D．开关S断开，极板间距离减小，则带电液滴向下运动 （ ）3．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则 A．θ增大，E增大 B．θ增大，Ep不变 C．θ减小，Ep增大 D．θ减小，E不变 （ ）4．给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电．板间有一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则 A．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将减小 B．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小 C．若将B极板向上平移稍许，夹角θ将变大 D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动 （ ）5．如图所示，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态。下列说法正确的是 A．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，电容器的电容增大 B．保持开关S闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势将下降 C．保持开关S闭合，A板竖直下移一小段距离过程中，电流计中电流方向向右 D．开关S断开，A板竖直下移一小段距离，带电油滴向下运动 6．如图，下列几种电路情况中有无电流?若有电流，电阻R上电流方向如何? （1）合上开关S瞬间； （2）合上S后又将电容器C的两板距离增大。 学科网（北京）股份有限公司 $