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第08讲:电容器的电容
【考点梳理】
考点一:电容器和电容
.电容器的组成:两个彼此绝缘的导体,当靠的很近且之间存有电介质时,就组成一电容器.
.电容器充放电过程
过程内容
充电过程
放电过程
定义
使电容器带电的过程
中和掉电容器所带电荷的过程
方法
将电容器的两极板与电源两极相
连
用导线将电容器的两极板接通
场强变化
极板间的场强增加
极板间的场强减小
能量转化
其他能转化为电能
电能转化为其他能
⑴定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,公式为C=Q.
(2)物理意义:表示电容器容纳电荷本事的物理量.
⑶单位:1 F = 106
技巧考点归纳
一.公式c=q与。=至的比拟 U 4nkd
公式
内容
c=Q
U
c= s
471kd
公式特点
定义式
打算式
意义
对某电容器Q8U,但Q = c不变,反映
U
容纳电荷的本事
平行板电容器,C8, C-s, C-1,反映了影响 d
电容大小的因素
联系
电容器容纳电荷的本事由,来量度,由本身的结构(如平行板电容器的、5、d等因素)来打 算
二、平行板电容器的两类典型问题
.电容器两极板始终与电源两极相连
此时电容器两板间电势差u保持不变,假设用〃个〃表示相关物理量增大,〃4〃表示减小,那么:
⑴电容器极板间距离变化.
(2)电容器的正对面积变化.
.电容器充电后与电源断开:此时电容器所带电量Q保持不变.
⑴电容器极板间距离变化
(2)电容器的正对面积变化.
三:平行板电容器与静电计结合问题的解决方法
1.静电计指针和外壳分别与两块平行金属板相连接,两块金属板带上等量的异种电荷,电容器电荷量Q不变.
可得,电容C变大,由由于两板电荷量。保持不变,由电容的定义式
可得,两极板间的电势差。变小,由公式
可得,两极板间的场强£不变,所以仅将A板移动到C处后,A板的电势为
.(2022秋广东广州?高二广州市协和中学校联考期末)如下图电路,/、3为竖直放置的平行板电容器的两极板。
一质量为2.0xl0-3kg且带正电的小球,用绝缘细线悬于两极板间的O点。闭合开关S后,小球静止时细线与竖直方
向的夹角。= 37。。两极板间距d = 0.2m ,电源电动势£ = 15V,内阻r= 2Q,电阻禺=8Q, R2=20Q , g = 10m/s2, sin37° = 0.6, cos37° = 0.8,求:
(1〕电阻与两端的电压;
⑵小球所带的电荷量。
【答案】⑴10V;(2) 3x10-4C
【详解】11)依据闭合电路欧姆定律可知
电阻与两端的电压
得
(2)两板间的电场强度的大小为
解得
【双基达标】
一、单项选择题
.(2023春?四川成都?高二校考阶段练习)附中高2021级8班学子玩 玩出了新高度,一位阳姓同学很奇怪??? 计步功能,查相关资讯后欲对计步进行改良并把它直接安装在鞋子上,其原理设想如下图,电容器的一个极板M固 定在鞋底靠上侧,另一个极板N左右端卡在与两个固定在鞋底下侧的滑槽内,静止时两板正对着;在下板前后端各 固定一组轻弹簧作为回弹〔图中未画出)。人穿着鞋向前走的过程中脚在水平方向上经受了一个加速向前减速向前 落地停顿再加速向前减速向前再落地停顿的反复过程,人在提脚瞬间可认为是加速向前运动阶段,与静止时相比, 关于计步器以下说法正确的选项是( )
A.电容器两极板间电压降低 B.电容器两极板间电场强度变大
C.电流表上有向左的电流 D.电容器两极板所带电荷量增加
【答案】C
【详解】A.电容器两极板间与电源相连,电容器两极板间电压不变,故A错误;
B.电容器两极板间电压不变,电容器两极板间的距离不变,电容器两极板间电场强度不变,故B错误;
CD.人带着 向前加速运动,极板N相对于极板M向后运动,电容器两极板间的正对面积减小,依据电容得打
算式
故电容器的电容变小,依据
可知电容器两极板所带电荷量削减,电容器放电,电流表上有向左的电流,故C正确,D错误。
应选c。
.(2023春?浙江丽水?高二统考期末)当带电的云层离地面较近时,云层和地面可看成一个电容器,它们之间会形 成一个电场,假设云层底面及地面可近似看成平面,云层中电荷量可认为是匀称分布,那么〔 )
A.云层面积越大,云地间电场就越接近匀强电场
B.云层所带电量越多,云地间电场就越接近匀强电场
C.云层所带电量越多,该电容器电容就越大
D.云层距地面高度越大,该电容器电容就越大
【答案】A
【详解】AB.云层面积越大,那么可看作无限大带电平面板。对有限大平板而言,除中心线上的点,其他点都无 法做到完全对称,也就无法消退平行板方向的电场,也就是说有限大平板不行能形成匀强电场。所以无论带电量如 何变化都不行以越接近匀强电场,只有通过增加云层面积。越趋于无限大平板,各点场强大小和方向都是叠加的结 果,
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