10.4　课题2　平行板电容器的动态分析 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦平行板电容器的电容决定因素及两类动态问题分析，通过实验探究（改变极板正对面积、距离、插入电介质，用静电计观察电势差变化）导入，衔接电容定义式，搭建从实验到理论分析的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过实验归纳电容决定因素，结合科学推理（运用电容决定式、定义式及场强公式）分析动态问题，检测题融入指纹传感器、纸张厚度监控等生活实例强化物理观念。助力学生提升实验能力与推理能力，为教师提供结构化探究教学资源，提高教学效率。

第十章 第4节　电容器的电容 课题2　平行板电容器的动态分析 静电场中的能量 内容索引 学习目标 活动方案 检测反馈 学 习 目 标 内容索引 1. 知道影响平行板电容器电容大小的因素． 2. 会分析平行板电容器的两类动态问题． 内容索引 活 动 方 案 内容索引 平行板电容器由两块平行放置的金属板组成．静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由相互绝缘的两部分组成，与电容器的两极板分别连接在一起，静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板电势差的变化，指针偏转角度越大，电容器两极板电势差越______ (选填“大”或“小”). 活动一：探究影响平行板电容器电容大小的因素 大 内容索引 探究平行板电容器的电容与哪些因素有关： 【答案】 S越大，U越小，则C越大． 内容索引 【答案】 d越小，U越小，则C越大． 【答案】 插入电介质，U减小，C增大． 内容索引 4. 实验结论：平行板电容器的电容与哪些因素有关？并写出关系式． 内容索引 活动二：分析平行板电容器的两类动态问题 内容索引 1. 电压不变(平行板电容器始终连接在电源两端) 如图所示，电源负极接地，一带负电的点电荷固定于P点．闭合开关S，在将A板缓慢上移一小段距离至虚线位置的过程中： (1) A、B两极板间的电压U是否变化？ (2) 电容器的电容C如何变化？ (3) 电容器的带电荷量Q如何变化？ (4) 通过电阻R的电流方向如何？ (5) P点的电场强度E如何变化？ (6) P点的电势φ如何变化？ (7) 置于P点的点电荷的电势能如何变化？ 内容索引 11 【答案】 (1) 电压不变． (2) 电容减小． (3) 带电荷量减小． (4) R上电流方向从左向右． (5) 电场强度减小． (6) P点电势降低． (7) 电势能增大． 内容索引 2. 电荷量不变(平行板电容器充电后，切断与电源的连接) 如图所示，电源负极接地，一带负电的点电荷固定于P点．先闭合开关S，再断开S.在将A板缓慢上移一小段距离至虚线位置的过程中： (1) 电容器的带电荷量Q如何变化？ (2) 电容器的电容C如何变化？ (3) A、B两极板间的电压U如何变化？ (4) P点的电场强度E如何变化？ (5) P点的电势φ如何变化？ 内容索引 (6) 置于P点的点电荷的电势能如何变化？ (7) 若将B板下移一小段距离，则以上小问中哪些物理量不会改变？ 【答案】 (1) 带电荷量不变． (2) 电容减小． (3) 电压增大． (4) 电场强度不变． (5) P点电势不变． (6) 电势能不变． (7) 带电荷量Q、电场强度E不变． 内容索引 内容索引 3. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两极板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是 (　　) A. 静电计指针夹角变大 B. 静电计指针夹角不变 C. 正电荷在P点的电势能减小 D. 正电荷在P点的电势能不变 内容索引 【答案】 C 内容索引 4. 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极板间P点不动，下列说法正确的是 (　　) A. 带电液滴可能带正电 B. 增大两极板间距离的过程中，电阻R中有从b 到a的电流 C. 断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴 将加速下降 D. 断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动 内容索引 【答案】 D 内容索引 检 测 反 馈 内容索引 1 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 1 【答案】 C 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 2 2. 如图所示，莱顿瓶是一种早期的电容器，主要部分是一个玻璃瓶，瓶里瓶外分别贴有锡箔，瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接，金属棒的上端是一个金属球，在电源被发明前，通过静电起电机连接莱顿瓶的内外两侧可以给莱顿瓶充电(现在可以利用电源对其充电).下列说法正确的是 (　　) A. 莱顿瓶存储的电荷越多，莱顿瓶的电容越大 B. 莱顿瓶的电容与充电电压成反比 C. 内外锡箔的高度越高，莱顿瓶的电容越大 D. 莱顿瓶的电容大小与玻璃瓶瓶壁的厚度无关 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 2 【答案】 C 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 3. 半导体指纹传感器，多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别，如图所示．传感器半导体基板上有大量金属颗粒，基板上的每一点都是小极板，其外表面绝缘．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器．使每个电容器的电压保持不变，对每个电容器的放电电流进行测量，即可采集指纹．在指纹采集过程中，下列说法正确的是 (　　) 3 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 A. 手指缓慢松开绝缘表面，电容器两极间的距离增大，电容器带电量减小 B. 手指用力挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量减小 C. 指纹的凸点处与小极板距离近，电容小 D. 指纹的凹点处与小极板距离远，电容大 3 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 3 【答案】 A 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 4. 如图所示为造纸公司用于监控绝缘纸张厚度的简易装置示意图，其中A、B为平行板电容器的两个极板，上下极板位置均固定，且分别接在恒压电源的两极上，A板接负极，已知绝缘纸张的厚度越大，相对介电常数越大，下列说法错误的是 (　　) A. 当流水线上通过的产品厚度增大时， 平行板电容器的电容增大 B. 当灵敏电流计中有从b流向a的电流时， 说明绝缘纸张变厚 C. 当绝缘纸张厚度变薄时，两板间电场强度变大 D. 增大恒压电源的电压值，可提高监控装置的灵敏度 4 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 4 【答案】 C 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 5. 如图所示，甲、乙两图中平行板电容器，电源都完全相同，先闭合开关S，稳定后将图甲中的开关S断开，图乙中开关S保持闭合，将两图中的下极板都向上移动少许，则 (　　) 5 A. 图甲中电容器的电容增大，图乙中电容器的电容不变 B. 图甲中电容器所带电荷量不变，图乙中电容器所带电荷量增大 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 C. 图甲中电容器两端的电势差增大，图乙中电容器两端的电势差不变 D. 图甲中两板间的电场强度不变，图乙中两板间的电场强度减小 5 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 5 【答案】 B 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 6. 如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相连接，极板M与静电计的外壳均接地．给电容器充电，静电计指针张开一定角度．实验过程中电容器所带电荷量不变．下面操作能使静电计指针张角变小的是 (　　) A. 在M、N之间插入有机玻璃板 B. 把接地的两根导线直接相连 C. 将M板向上平移 D. 将M板沿水平方向向左移动 6 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 6 【答案】 A 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 7. 如图所示，平行板电容器与电压恒定的直流电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则 (　　) A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减小 D. 电容器的电容减小，极板带电荷量将增大 7 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 7 【答案】 B 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 8. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、φ表示P点的电势、Ep表示正电荷在P点的电势 8 能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是 (　　) 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 8 【答案】 C 内容索引 1 2 3 4 5 6 7 8 谢谢观看 Thank you for watching $