高二物理人教版選修3-1課件 《電容器與電容》2

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歡迎進(jìn)入物理課堂 一 電容器二 電容器的電容三 平行板電容器的兩種典型情況的討論例題選 96年全國(guó)601年安徽春03年江蘇高考500年全國(guó)4電容式傳感器例01年全國(guó)理綜01年廣東04年全國(guó)理綜21 電容和電容器 一 電容器任何兩個(gè)彼此絕緣而又相隔很近的導(dǎo)體 組成電容器 帶電體和接地導(dǎo)體便具有儲(chǔ)存電荷的功能 這種裝置我們稱為電容器 既 儲(chǔ)存電荷的容器 實(shí)際上 任何彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體 都可以看成是一個(gè)電容器 貯藏電量和能量 而兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容的兩極 電容器的本領(lǐng) 容納電荷電容器的充電與放電 使電容器帶上電的過(guò)程 叫充電 電容器所帶的電 電容器一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值 叫電容器所帶的電量 帶電的電容器兩極板間有電勢(shì)差 使電容器所帶電荷消失的過(guò)程 叫放電 電容器的電容電容是為了反映不同電容器容納電荷本領(lǐng)而引入的一個(gè)物理量 二 電容器的電容 1 表征電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量 2 電容的定義式 電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值叫做電容器的電容 C Q U Q U 電容器的電容在數(shù)值上等于是兩極板間的電勢(shì)差為 增加 1V時(shí)電容器需要帶 增加 的電量 3 電容的單位 法拉 F 微法 F 皮法 pF 1F 106 F 1012pF 4 平行板電容器的計(jì)算式C S 4 kd 5 注意 電容器的電容大小只決定于電容器本身 與電容器是否帶電 帶電量的多少 電勢(shì)差的大小都無(wú)關(guān) 三 平行板電容器的兩種典型情況的討論 C S dC Q UE U d Q S 1 若兩板始終跟電源連接 U保持不變 a d增大 C將減小 Q將減小 E將減小 b S增大 C將增大 Q將增大 E將保持不變 c 插入介質(zhì) C將增大 Q將增大 E將保持不變 d 插入一定厚度的導(dǎo)體板 相當(dāng)于d減小 C將增大 Q將增大 E將增大 2 若充電后與電源斷開 Q保持不變 a d增大 C將減小 U將增大 E將保持不變 b S增大 C將增大 U將減小 E將減小 c 插入介質(zhì) C將增大 U將減小 E將減小 d 插入一定厚度的導(dǎo)體板 相當(dāng)于d減小 C將增大 U將減小 E將保持不變 3 在右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中 平行板電容器的極板A與一靈敏的靜電計(jì)相接 極板B接地 若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn) 由觀察到的靜電計(jì)指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是 A 兩極板間的電壓不變 極板上的電量變小 B 兩極板間的電壓不變 極板上的電量變大 C 極板上的電量幾乎不變 兩極板間的電壓變小 D 極板上的電量幾乎不變 兩極板間的電壓變大 96年全國(guó)6 C 01年安徽春 4 一個(gè)平行板電容器 兩板之間的距離d和兩板面積S都可以調(diào)節(jié) 電容器兩板與電池相連接 以Q表示電容器的電量 E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度 則 A 當(dāng)d增大 S不變時(shí) Q減小 E減小B 當(dāng)S增大 d不變時(shí) Q增大 E增大C 當(dāng)d減小 S增大時(shí) Q增大 E增大D 當(dāng)S減小 d增大時(shí) Q不變 E增大 AC 5 兩塊大小 形狀完全相同的金屬平板平行放置 構(gòu)成一平行板電容器 與它相連接的電路如圖所示 接通開關(guān)K 電源即給電容器充電 A 保持K接通 減小兩極板間的距離 則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小B 保持K接通 在兩極板間插入一塊介質(zhì) 則極板上的電量增大C 斷開K 減小兩極板間的距離 則兩極板間的電勢(shì)差減小D 斷開K 在兩極板間插入一塊介質(zhì) 則兩極板間的電勢(shì)差增大 03年江蘇高考 BC 00年全國(guó) 6 對(duì)于水平放置的平行板電容器 下列說(shuō)法正確的是 A 將兩極板的間距加大 電容將增大 B 將兩極板平行錯(cuò)開 使正對(duì)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 BCD 電容式傳感器 電容器的電容C決定于極板的正對(duì)面積S 極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素 如果某一物理量 如角度 位移 深度等 的變化能引起上述某個(gè)因素的變化 從而引起電容的變化 則通過(guò)測(cè)定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化 起這種作用的電容器稱為電容式傳感器 圖甲是測(cè)量的電容式傳感器 原理是 角度 由于C S 動(dòng)片與定片間的角度 發(fā)生變化時(shí) 引起S的變化 通過(guò)測(cè)出C的變化 測(cè)量動(dòng)片與定片間的夾角 圖乙是測(cè)量的電容式傳感器 原理是 液面高度h 由于C S h發(fā)生變化 金屬芯線和導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化 通過(guò)測(cè)定C的變化 可以測(cè)量液面高度h的變化 圖丙是測(cè)量的電容式傳感器 原理是 壓力F 由于C 1 d 壓力F作用在可動(dòng)電極上 引起極板間距d的變化 通過(guò)測(cè)出C的變化 測(cè)量壓力F的變化 圖丁是測(cè)量的電容式傳感器 原理是 位移x 由于C隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長(zhǎng)度發(fā)生變化 通過(guò)測(cè)出C的變化 測(cè)量位移x的變化 例8 隨著生活質(zhì)量的提高 自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭 洗手后 將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī) 機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱 有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出 將濕手烘干 手靠近干手機(jī)能使傳感器工作 是因?yàn)?A 改變了濕度B 改變了溫度C 改變了磁場(chǎng)D 改變了電容 D 01年全國(guó)理綜 9 如圖示 一個(gè)平行板電容器 其電容為C 帶電量為Q 上板帶正電 現(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由兩板間A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn) A B兩點(diǎn)間的距離為s 連線AB與極板間的夾角為30 則電場(chǎng)力對(duì)試探電荷所做的功等于 A qCs QdB qQs CdC qQs 2CdD qCs 2Qd C 01年廣東 10 如圖示 平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接 a處有一帶電量非常小的點(diǎn)電荷 S是閉合的 a表示a點(diǎn)的電勢(shì) f表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力 現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng) 使兩板間的距離增大 則 A a變大 f變大B a變大 f變小C a不變 f不變D a不變 f變小 B 04年全國(guó)理綜 A 解 在電場(chǎng)中 帶正電荷的小球所在處的電勢(shì)為 1 帶負(fù)電荷的小球所在處的電勢(shì)為 2 將電荷從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板間 電場(chǎng)力對(duì)兩球分別做功為W1 W2 由電場(chǎng)力做功的定義W qU始終 q 始 終 W1 q 0 1 W2 q 0 2 電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球所做總功的大小為W W W1 W2 q 2 1 qEl qlu d qlQ Cd 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全