1、 第一章 靜電場1.3 電容器【教學目標】 1、了解電容器的構造和常用電容器。2、知道電容器充電和放電過程是能量轉化的過程。3、了解電容器的電容。4、經歷影響平行板電容器電容因素的實驗探究過程，知道決定平行板電容器電容大小的因素。重點：電容器的概念、定義式及影響平行板電容器電容因素。難點：電容的定義和引入；對平行板電容器的動態(tài)分析?！咀灾黝A習】1兩塊相互靠近又的導體組成電容器，電容器能儲存電荷。使電容器帶電的過程叫 。充電后電容器的兩極帶等量異種電荷，叫電容器的帶電量。使帶電后的電容器失去電荷的過程叫 。2電容是用比值的方法定義的：跟的比值叫電容，即C= 。此式與電阻的定義式R=U/I有對稱美

2、。電容的單位是法拉，符號是F，且1F=1C/V、1F=106F=1012pF。 值得注意的是：電容是描述電容器 本領大小的物理量，它由電容器本身的構造因數決定，對于平行板電容器：C=。 3從構造上看，常用的電容器分兩類：和，前者的電容是固定不變的，后者一般是通過改變兩極的正對面積來改變其電容的，當然也可以通過改變兩極間的距離或改變電容器所充的來改變其電容。4加在電容器兩極間的電壓不能超過某一限度，超過這個限度，電介質將被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓叫。電容器上一般都標明電容器的 和額定電壓的數值，額定電壓是指電容器長期工作時所能承受的電壓，額定電壓比擊穿電壓要 。【典型例題】一、電容器的基本

3、知識【例1】 電容器是一種常用的電子元件對電容器認識正確的是()A電容器的電容表示其儲存電荷的能力B電容器的電容與它所帶的電荷量成正比C電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比D電容的常用單位有F和pF,1 F103 pF 二、 影響電容大小的因素及動態(tài)分析問題【例2】連接在電池兩極上的平行板電容器在兩板間的距離減小時（ ）A.電容器的電容C變大B. 電容器的帶電量Q變大C. 電容器兩板間的電勢差U變大D電容器兩板間的電場強度E變大【例3】.絕緣金屬平行板電容器充電后，靜電計的指針偏轉一定角度，若減小兩極板a、b間的距離，同時在兩極板間插入電介質，如圖183所示，則()A電容器的電勢差會減小 B電

4、容器的電勢差會增大C靜電計指針的偏轉角度會減小D靜電計指針的偏轉角度會增大【例4】兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，如圖所示構成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖7所示，接通開關S，電源即給電容器充電則()A保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強度減小B保持S接通，在兩極板間插入一塊介質，則極板上的電荷量增大 C斷開S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小D斷開S，在兩極板間插入一塊介質，則兩極板間的電勢差增大三、電容器的充放電的問題【例5】兩個較大的平行金屬板A、B相距為d，分別接在電壓為U的電源正、負極上，這時質量為m，帶電荷量為q的油滴恰好靜止在兩板之間，

5、如圖3所示，在其他條件不變的情況下，如果將兩板非常緩慢地水平錯開一些，那么在錯開的過程中()A油滴將向上加速運動，電流計中的電流從b流向aB油滴將向下加速運動，電流計中的電流從a流向bC油滴靜止不動，電流計中的電流從b流向aD油滴靜止不動，電流計中的電流從a流向b【課后練習】1.有一只電容器的規(guī)格是“1.5 F,9 V”，那么()A這只電容器上的電荷量不能超過1.5105 CB這只電容器上的電荷量不能超過1.35105 CC這只電容器的額定電壓為9 VD這只電容器的擊穿電壓為9 V2由電容器電容的定義式C ，可知()A若電容器不帶電，則電容C為零B電容C與所帶的電荷量Q成正比，與電壓U成反比C

6、電容C與所帶的電荷量Q多少無關D電容在數值上等于使兩極板間的電壓增加1 V時所需增加的電荷量3如圖4所示，要使靜電計的指針偏角變小，可采用的方法是()A使兩極板靠近B減小正對面積C插入電介質D用手碰一下負極板4連接在電池兩極上的平行板電容器，當兩板間的距離減小時()A電容器的電容C變大B電容器極板的帶電荷量Q變大C電容器兩極板間的電勢差U變大D電容器兩極板間的電場強度E變大5關于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是()A將兩極板的間距加大，電容將增大B將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小C在下極板的內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在下極板的內表面

7、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6一個電容器帶電荷量為Q時，兩極板間的電勢差為U，若使其帶電荷量增加4107 C，電勢差則增加20 V，則它的電容是()A1108 F B2108 FC4108 F D8108 F7.平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內部，閉合開關S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為，如圖5所示，則()A保持開關S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則增大B保持開關S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則不變C開關S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則增大D開關S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則不變8如圖6所示，兩塊較大的金屬板A

8、、B相距為d，平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間恰好有一質量為m、帶電荷量為q的油滴處于靜止狀態(tài)以下說法正確的是()A 若將上板A向左平移一小段位移,則油滴向下加速運動, G中有ab的電流B 若將上板A向上平移一小段位移,則油滴向下加速運動, G中有ba的電流C 若將下板B向下平移一小段位移,則油滴向上加速運動, G中有ba的電流D若將S斷開，則油滴將做自由落體運動，G中無電流通過9.有一已充電的平行板電容器，若使它帶的電荷量減少310-4C，其電壓降為原來的三分之一，求電容器原來帶的電荷量。I/mAt/10-2s02134512345圖1-7-310 電容器的放電的I-t曲線如圖1-7

9、-3所示，試根據此圖估算電容器釋放的電荷量。例1答案A 解析電容是表示電容器儲存電荷本領大小的物理量電容的大小是由電容器本身結構決定的，與兩板間電壓及電容器所帶電荷量無關單位F與pF的換算關系為1 F106 pF.例2. ABD解析平行板電容器的電容C=S/4kd。當兩板間距離d減小時，電容C變大；因為電容器連接在電池的兩極上，所以電容器兩板間的電壓為定值。根據電容的定義C=Q/U知：U不變C變大時，Q將變大；平行板電容器兩板間的電場是勻強電場，由E=U/d知：U不變d變小時，E將變大。綜上所述，本題的正確答案是ABD。例3.答案AC解析絕緣金屬平行板電容器充電后電荷量Q不變，若減小兩極板a、

10、b間的距離，同時在兩極板間插入電介質，電容變大，由C知U變小；靜電計指針的偏轉角度會減小來源:例4. 答案BC解析保持S接通則兩極板間電勢差U不變，減小兩極板間的距離d時，根據電場強度公式EU/d，兩極板間電場的電場強度將要變大，A錯誤；根據平行板電容器電容的定義式和決定式，可得C ，當在兩極板間插入一塊介質時，介電常數r變大，導致電容C變大，而U不變，所以極板上的電荷量增大，B正確；同理，斷開S時極板上的電荷量Q不變，減小兩極板間的距離d時電容C變大，則電勢差U一定變小，C正確；如果在兩極板間插入一塊介質，則C變大，Q不變則電勢差U一定減小，D錯誤本題正確選項是B、C.例5. 答案D解析根據

11、平行板之間的正對面積減小，但是兩個極板分別和電源的正負極相連，電壓保持不變，電場強度不變，油滴受到的靜電力和重力仍然平衡，保持靜止面積減小，電容減小，電壓不變，所以帶電荷量減小，電流計中的電流從a流向b.課后練習1.答案CD解析公式C是用比值來定義電容的表達式；而電容只取決于電容器本身，與電容器儲存多少電荷，有無電荷都無關，故A、B錯，C對；又由C知，D對電容表征的是電容器容納電荷本領的大小，是電容器本身的一種屬性，即欲改變電容需改變電容器本身2.答案BC解析9 V為電容器的額定電壓(或工作電壓)，故C正確；正常工作時的帶電荷量QCU1.51069 C1.35105 C，選項B亦正確3. 答案

12、AC4.答案ABD解析平行板電容器的電容CrS/4kd.當兩極板間距離d減小時，電容C變大，選項A正確平行板電容器連接在電池兩極上，兩極板間的電壓為定值，選項C錯誤根據電容定義式，CQ/U，QCU，U不變，C變大，所以Q變大，選項B正確平行板電容器兩極板間的電場是勻強電場，EU/d，U不變，d減小，所以E增大，選項D正確5. 答案BCD解析影響平行板電容器電容大小的因素有：隨正對面積的增大而增大；隨兩極板間距離的增大而減小；在兩極板間放入電介質，電容增大據上面敘述可直接看出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本題正確選項應為B、C、D.6. 答案B7. 答案AD解析小球受重

13、力、水平向右的靜電力和懸線的拉力而平衡當開關S始終閉合時，電容器兩板間電勢差始終保持不變，當兩板間距離d減小時，由E知E變大，小球所受靜電力變大，則增大；當電容器充電后S斷開時，電容器所帶電荷量Q不變，兩板間距離d減小時，E，E與d無關，可見E不變，小球所受靜電力不變，不變故A、D選項正確8. 答案B解析 因A板與電池的負極相連,故A板帶負電,由C、Q=CU和E= ,可以得出將A板向左平移一小段,則電容器的電容減小,A板帶電荷量減少,U不變,板間電場強度不變,則板間的油滴仍平衡;A板上移,則電容減小,A板帶電荷量減小,U不變,板間的電場強度減小,所以油滴向下加速運動, G中有ba的電流, B對, C錯; 將S斷開,電容器的帶電荷量不變,則油滴仍平衡,所以D錯.9. 4.510-4C10.解析 在電容器的放電曲線I-t圖中，電流隨時間的變化是不均勻的，但是我們可以根據電流的定義I=得出，在很小的情況下，我們可以認為電流是不變的，在不同的時刻釋放的電荷量分別為，電容器釋放的電荷總量等于Q=（）