8電容器的電容溫故知新1．以下與電場強度有關(guān)的幾個公式的說法中，正確的有 (

)A．公式U＝Ed只適用于勻強電場B．只要電場中電場線是直線，公式U＝Ed就適用答案：ACD精彩回眸2．圖1－8－1中平行金屬板A、B之間有勻強電場，A、B間電壓為600V，A板帶正電，接地，A、B兩板間距12cm，C點離A板4cm.求：C點的電勢．圖1－8－1答案：－200V一、電容器1．電容器：兩個相互

又彼此

的導(dǎo)體組成一個電容器．2．電容器的充電和放電(1)充電：①定義：使電容器兩極板帶上________電荷的過程叫做充電．如圖1－8－2.②特征：兩極板所帶等量異種電荷均勻分布在兩極板相對的

，充電的過程是將電場能儲存在電容器中．新知梳理靠近絕緣等量異種內(nèi)側(cè)(2)放電：①定義：使充電后的電容器

電荷的過程叫做放電．如圖1－8－3.②特征：放電過程是儲存在電場中的

轉(zhuǎn)化為其他形式的能．圖1－8－2

圖1－8－3失去電場能3．電容器的帶電荷量：是指其中一個

所帶電荷量的絕對值．二、電容1．定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的

，叫做電容器的電容．2．定義式：C＝

.3．單位是法拉，簡稱法，符號是F.常用單位還有微法(μF)和皮法(pF)，量值關(guān)系：1F＝

μF＝1012pF.極板比值106三、平行板電容器的電容1．平行板電容器(1)基本結(jié)構(gòu)：由兩塊彼此絕緣、互相靠近的____金屬板組成，是最簡單的，也是最基本的電容器．(2)帶電特點：兩極板電荷

異號，分布在相對兩板的內(nèi)側(cè)．(3)板間電場：板間形成

，場強大小為E＝U/d，方向垂直板面．平行等量勻強電場2．實驗：探究影響電容的幾個因素(1)實驗方法：

．(2)實驗?zāi)康模禾骄坑绊懫叫邪咫娙萜麟娙莸囊蛩兀?3)實驗導(dǎo)析：如圖1－8－4甲、乙、丙．控制變量法圖1－8－4(4)實驗結(jié)論①

．②

．③兩極板間插入電介質(zhì)時比不插入電介質(zhì)時電容大．3．公式：C＝

.C∝S(Q、d不變)特別提醒：(1)此式為決定式，由此式可以看出，電容C與其所帶電荷量Q及兩極板間電壓U均無關(guān)，完全由電容器本身決定．(2)k為靜電力常量，d為極板間的距離，S為極板正對面積．(3)εr是一個常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為電介質(zhì)的相對介電常數(shù)．四、常見的電容器1．分類(1)按電介質(zhì)分空氣電容器、

電容器、

電容器、陶瓷電容器、

電容器、

電容器等．(2)按是否可變分

電容器、

電容器等．2．電容器的符號(1)：固定電容器，其電容C是不變的．云母紙質(zhì)滌綸電解可變固定(2)：電解電容器，有“＋”“－”極之分，連接時不能接錯．(3)：可變電容器，一般是改變兩絕緣片的正對面積或其間距來改變電容．3．電容器的擊穿電壓和額定電壓(1)擊穿電壓：電容器兩極板間電壓超過某一數(shù)值時，電介質(zhì)被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓為電容器的擊穿電壓．電容器正常工作時的電壓應(yīng)低于擊穿電壓．(2)額定電壓：電容器長期工作時所能承受的電壓，額定電壓低于擊穿電壓．合作探究1．電容器是一個儀器，而電容是一個物理量．2．電容器的電荷量是一個極板上電荷量的絕對值．3．電容的物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量．其數(shù)值等于使兩極板間的電勢差為1V時電容器所帶的電荷量，需要的電荷量多，表示電容器的電容大．在電容器兩極板間電勢差相同的情況下，電容越大的電容器極板上所帶的電荷量越多．1．關(guān)于電容器，下列說法中正確的是(

)B．對一固定的電容器，它的帶電量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變C．電容器的帶電量Q為兩極板所帶電荷量的總和D．對平行板電容器，當增大兩板間的距離時，其電容變大答案：B1．充電過程的特點(1)充電電流：電流方向為逆時針方向，電流強度由大到小．(2)電容器所帶電荷量增加．(3)電容器兩極板間電壓升高．圖1－8－5(4)電容器中電場強度增強．(5)充電后，電容器從電源中獲取的能量稱為電場能(如圖1－8－5)．2．放電過程特點(1)放電電流：電流方向是從正極板流出，電流是由大變小；(2)電容器上電荷量減少；圖1－8－6(3)電容器兩極板間電壓降低；(4)電容器中電場強度減弱；(5)電容器的電場能轉(zhuǎn)化成其他形式的能(如圖1－8－6)．2．如圖1－8－7所示，電源電壓恒定，則接通開關(guān)S的瞬間，通過電阻R的電流方向是從______到______；平行板電容器充電穩(wěn)定后，在將兩板間距離增大的過程中，通過R的電流方向是從______到______；如果電容器充電平衡后，先斷開S，再將兩板間圖1－8－7距離增大，在此過程中，R上______(選填“有”或“無”)電流通過．量Q＝CU，因為U不變，所以電荷量Q減小，即電流方向由B到A；將開關(guān)斷開后，因為電容器帶電荷量不變，所以無論如何調(diào)節(jié)板間距離，均無電流通過．答案：A

B

B

A無兩個公式C＝Q/U和C＝εrS/4πkd有何區(qū)別？3．對于水平放置的平行板電容器，下列說法中正確的是 (

)A．將兩極板的間距加大，電容將增大B．將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小C．在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大D．在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大解析：影響平行板電容器電容大小的因素有：(1)隨正對面積的增大而增大；(2)隨兩極板間距離的增大而減小；(3)在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大．由此可知B、C選項正確．對D選項，實際上是減小了平行板的間距，所以D也對．故正確選項為B、C、D.答案：BCD1．平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩極板與電池兩極相連接，電容器的d、S、εr變化，將引起電容器的C、Q、U、E怎樣變化？這類問題由于電容器始終連接在電池上，因此兩板間的電壓保持不變，可根據(jù)下列幾式討論C、Q、E的變化情況．2．平行板電容器充電后，切斷與電池的連接，電容器的d、S、εr變化，將引起電容器的C、Q、U、E怎樣變化？這類問題由于電容器充電后，切斷與電池的連接，使電容器的帶電荷量保持不變，可根據(jù)下列幾式討論C、U、E的變化情況．另外，還可以認為一定量的電荷對應(yīng)著一定數(shù)目的電場線，若電荷量不變，則電場線的數(shù)目不變，當兩板間距離變化時，場強不變，因U＝E·d，U改變，當兩板正對面積變化時，引起電場線的疏密程度發(fā)生了改變，如圖1－8－8所示，電容器的電荷量不變，正對面積減小時，場強增大．同理，電壓也變．圖1－8－84．如圖1－8－9所示，平行金屬板A，B組成的電容器，充電后與靜電計相連．要使靜電計指針張角變大，下列措施中可行的是 (

)A．將A板向上移動B．將B板向右移動C．將A、B之間充滿電介質(zhì)D．將A板放走部分電荷圖1－8－9解析：首先要搞清楚電路的結(jié)構(gòu)，明確靜電計測量的是電容器兩極間的電壓；再者是要明確各個選項中是電容器的電壓不變還是帶電荷量不變，然后根據(jù)題設(shè)條件運用相應(yīng)的公式分別進行討論，確定選項．當B板右移時，極板間距d增大，可知C減小，U增大，靜電計的張角變大，選項B正確．極板間插入電介質(zhì)，介電常數(shù)εr增大，從而電容C增大，U減小，選項C錯誤．當A板放走部分電荷，極板的帶電荷量Q減小，而C不變，故U減小，選項D錯誤．故正確答案為A、B.答案：AB做一做用傳感器觀察電容器的放電過程電流傳感器可以像電流表一樣測量電流，……點撥：(1)狹長的矩形面積表示電流與時間的乘積，即在一段時間內(nèi)所放電荷量．(2)全部放電過程中所釋放的電荷量，等于曲線與坐標軸所圍成的面積．所以只需要查一下小方格的個數(shù)，用每個方格的面積乘以方格的格數(shù)即可得放電電量．查格數(shù)時，多于半個格的按一個計算，不到半個格的舍去．(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算出電容器的電容約為400μF.典例精析【例1】下列關(guān)于電容的說法正確的是 (

)A．電容器簡稱電容B．電容器A的電容比B的大，說明A的帶電荷量比B多C．電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1V時電容器需要帶的電荷量D．由公式C＝Q/U知，電容器的電容與電容器兩極板間的電壓成反比，與電容器所帶的電荷量成正比解析：電容器和電容是兩個不同的概念，A錯；電容器A的電容比B的大，只能說明電容器A容納電荷的本領(lǐng)比B強，與是否帶電無關(guān)，B錯；電容器的電容大小和它所帶的電荷量、兩極板間的電壓等無關(guān)，D錯．通過本題，我們對公式C＝Q/U有了進一步的理解，電容器的電容只由電容器本身決定．答案：C

下列四個選項是描述對給定的電容器充電時電荷量Q、電壓U、電容C之間相互關(guān)系的圖象，其中正確的有 (

)解析：電容器的電容C與Q、U無關(guān)，A錯，B、D正確；由Q＝CU知，Q與U成正比，所以C正確．答案：BCD【例2】如圖1－8－10所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計，開關(guān)S合上后，靜電計指針張開一個角度，下述做法可使靜電計指針張角增大的是(

)圖1－8－10A．使A、B兩板靠近一些B．使A、B兩板正對面積減小一些C．斷開S后，使B板向右平移一些D．斷開S后，使A、B正對面積減小一些思路點撥：答案：CD反思領(lǐng)悟：(1)平行板電容器動態(tài)分析的基本思路：(2)靜電計是測量電勢差的儀器，不能用于測直流電路中兩點的電壓．靜電計張角大，說明極板間電勢差大．一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，在兩極板間有一正電荷(帶電荷量很小)固定在P點，如圖1－8－11所示，以E表示電容器兩極板間的電場強度，U表示電容器兩極板間的電壓，W表示正電荷在P點的電勢能．若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則 (

)圖1－8－11A．U變小，E不變

B．E變大，W變大C．U變小，W不變

D．U不變，W不變場強度E保持不變，由于板間距離d減小，據(jù)U＝Ed可知，電容器兩極板間的電壓U變小．由于場強E保持不變，因此，P點與接地的負極板間的電勢差保持不變，即P點的電勢保持不變，因此電荷在P點的電勢能W保持不變，所以本題的正確答案是A、C.答案：AC電容器與力學知識的綜合應(yīng)用【例3】如圖1－8－12所示，平行板電容器兩極板間電壓恒定，帶電的油滴在極板間靜止，斷開開關(guān)后，再將極板間距離增大些，則油滴將 (

)創(chuàng)新拓展圖1－8－12A．向上運動 B．仍然靜止C．向下運動 D．向左或向右運動答案：B變式1.將題變?yōu)閷㈦娙萜髋c電源斷開后，又將兩板間距減小，帶電液滴將如何運動？答案：仍靜止．變式2.閉合開關(guān)K使電容器充電后，帶電的油滴恰好靜止在極板間，下列說法正確的是 (

)A．不斷開電源，當兩極板錯開使正對面積減小時，油滴向下運動B．不斷開電源，當兩極板間的距離增大時，油滴向下運動C．斷開電源，當兩極板錯開使正對面積減小時，油滴向下運動D．斷開電源，當兩極板間的距離減小時，油滴向下運動油滴向下運動．B正確．