1、第4節(jié) 電容器 電容課堂互動(dòng)三點(diǎn)剖析一、電容器電容的決定因素（1）電容器電容的定義式為C=，但電容與定義它的物理量Q、U無(wú)關(guān)，電容C由電容器本身的構(gòu)造因素決定.（2）平行板電容器的電容C：與平行板的正對(duì)面積S、電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)r成正比，與極板間的距離d成反比，平行板電容器電容的決定式為：C=rS 4kd，式中k為靜電力常量.不難看出，電容器的電容大小是由本身的特性決定的.電容是描述電容器的特性的物理量，與電容器帶電荷量的多少、帶不帶電無(wú)關(guān).【例1】 有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為3 V，現(xiàn)使它的電荷量減少310-4 C，于是電容器兩板間電壓降為原來(lái)的，此電容器的電容是多大，電容器原來(lái)

2、的帶電荷量是多少庫(kù)侖？若電容器極板上的電荷量全部放掉，電容器的電容是多大？解析：（1）電容器兩極間電勢(shì)差的變化量為U=（1-）U=3 V=2 V由C=，有C=1.510-4 F=150 F（2）電容器原來(lái)的電荷量為Q，則QCU1.510-43 C=4.510-4 C.（3）電容器的電容是由本身決定，與是否帶電無(wú)關(guān)，所以電容器放掉全部電荷后，電容仍然是150F.答案：150 F4.510-4 C150 F溫馨提示電容的定義式C=中的Q是電容器的帶電荷量，是其中一個(gè)極板上帶電荷量的絕對(duì)值，不是兩個(gè)極板上的電荷量的絕對(duì)值之和.另外電容的計(jì)算還可以用其定義式的推廣式C=來(lái)計(jì)算，其中Q表示帶電荷量的變化

3、，U表示電壓的變化.二、平行板電容器的兩類典型問(wèn)題1.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、r變化，將引起電容器的C、Q、U、E怎樣變化?由于電容器始終連接在電源上，因此兩板間的電壓U保持不變，可根據(jù)下列幾式討論C、Q、E的變化情況：C=，2.平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器的d、S、r變化，將引起電容器的C、Q、U、E怎樣變化?這類問(wèn)題由于電容器充電后切斷與電源的連接，使電容器的帶電荷量Q保持不變，可根據(jù)下列幾式討論C、U、E的變化情況：C=【例2】 如圖2-4-1所示，先接通S使電容器充電，然后斷開(kāi)S，當(dāng)增大兩極板間距離時(shí)，電容器所帶電荷量

4、Q、電容C、兩板間電勢(shì)差U、電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)的變化情況是（）圖2-4-1A.Q變小，C不變，U不變，E變小B.Q變小，C變小，U不變，E不變C.Q不變，C變小，U變大，E不變D.Q不變，C變小，U變小，E變小解析：電容器充電后再斷開(kāi)S，其所帶電荷量Q不變，由C可知，d增大時(shí)，C變小.又因U=，所以U變大.對(duì)于場(chǎng)強(qiáng)E，由于E=所以E與間距d無(wú)關(guān)，即間距d增大，E不變化.答案：C溫馨提示求解此類問(wèn)題時(shí)一定要經(jīng)過(guò)認(rèn)真的計(jì)算，不能盲目下結(jié)論.在分析場(chǎng)強(qiáng)E時(shí)，從E=來(lái)看，d增加，U也增大，不能直接分析出E的變化情況，因此，還要將U進(jìn)行再分析.一般的分析步驟是先用平行板電容器電容的決定式判斷出電容的變化

5、，再應(yīng)用定義式判斷電壓或電荷量的變化.各個(gè)擊破類題演練1根據(jù)電容器的定義式C=QU可知（）A.電容器電容越大，電容器所帶電荷量就越多B.電容器的兩極板間電勢(shì)差越大，電容越大C.電容器的電容與其帶電荷量成正比，與兩極板間的電勢(shì)差成反比D.電容器的電容不隨帶電荷量及兩極板間的電勢(shì)差的變化而變化解析：電容器的電容僅由電容器本身決定，與是否帶電及帶電多少?zèng)]有關(guān)系，與兩板間的電勢(shì)差也沒(méi)關(guān)系.我們只能通過(guò)題給公式計(jì)算電容和判斷帶電多少與兩板間電勢(shì)差的關(guān)系.答案：D變式提升1如圖2-4-2是描述對(duì)給定的電容器充電時(shí)電荷量 Q、電壓U、電容C之間相互關(guān)系的圖象，其中正確的是（）圖2-4-2解析：無(wú)論電容器的帶

6、電荷量和兩板間的電勢(shì)差怎么改變，電容器的電容都不會(huì)改變.答案：BCD類題演練2（經(jīng)典回放）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(kāi)，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，電容將增大解析：由C=可知各因素對(duì)平行板電容器電容大小的影響是：電容隨正對(duì)面積的增大而增大；電容隨兩極間距離的增大而減小；在兩極板間放入相對(duì)介電常數(shù)大于1的電介質(zhì)，電容增大.據(jù)上面敘述可直接看出B、C選項(xiàng)正確.對(duì)D選項(xiàng)，實(shí)際上是將鋁板和下極板作為一個(gè)整體的金屬極板，減小了平行板的間距，導(dǎo)致電容增大.所以本題正確選項(xiàng)應(yīng)為BCD.答案：BCD變式提升2如圖2-4-3所示，電路中，A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計(jì)，開(kāi)關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度.下述哪些做法可使指針張角增大（）圖2-4-3A.使A、B兩板靠近一些B.使A、B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些C.斷開(kāi)S后，使B板向右平移拉開(kāi)一些D.斷開(kāi)S后，使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些解析：圖中靜電計(jì)的金屬桿接A極，外殼和B板均接地.靜電計(jì)顯示的A、B兩極板間的電壓，指針張角越大，表示兩板間的電壓越高.當(dāng)S合上后，A、B兩板