第十章靜電場(chǎng)中的能量平行板電容器的電容1了解影響平行板電容器電容大小的因素，并能進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算。3學(xué)會(huì)分析平行板電容器中的力學(xué)問題。重難點(diǎn)重點(diǎn)2掌握平行板電容器兩類動(dòng)態(tài)變化問題的分析方法。重點(diǎn)平行板電容器的電容1.在探究影響平行板電容器電容大小的因素的實(shí)驗(yàn)中靜電計(jì)在實(shí)驗(yàn)中的作用是什么？反映兩極板之間的電壓，電壓越大，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)的角度就越大。2.如圖，實(shí)驗(yàn)中待測(cè)電容器所帶的電荷量是否變化？實(shí)驗(yàn)中怎樣知道電容器電容變大還是變??？實(shí)驗(yàn)中待測(cè)電容器所帶的電荷量保持不變。靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度變大說明電容器電壓變大，所帶電荷量保持不變時(shí)由C＝

知電容減小，反之亦然。有機(jī)玻璃板++++++實(shí)驗(yàn)：影響平行板電容器電容大小的因素

------改變d改變S改變電介質(zhì)

方法：控制變量法板間距離d、正對(duì)面積S、介電常數(shù)ε、電容C、指針偏轉(zhuǎn)角θ指針張角↑電勢(shì)差↑增大減小增大減小減小增大增大減小d增大→θ_____→

U

→

C______結(jié)論：d增大→

則C______S減小→θ

→U

→

C______結(jié)論：S減小→

則C______ε增大→

θ

→U

→

C_____結(jié)論：

ε增大→

則C______減小增大增大減小兩極板間距離兩極板正對(duì)面積靜電力常量介電常數(shù)真空εr

=1理論及實(shí)驗(yàn)表明：1.(多選)如圖所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下列做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是A.使A、B兩板靠近一些B.使A、B兩板正對(duì)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(duì)面積減小一些√√開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定，電容器兩端的電勢(shì)差不變，則指針張角不變，故A、B錯(cuò)誤；斷開S，電容器所帶的電荷量不變，B板向右平移拉開一些，則電容減小，根據(jù)U＝

知，電勢(shì)差增大，則指針張角增大，故C正確；斷開S，電容器所帶的電荷量不變，A、B的正對(duì)面積減小，電容減小，根據(jù)U＝

知，電勢(shì)差增大，則指針張角增大，故D正確。2.(2022·天津市第二南開中學(xué)高二階段練習(xí))板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時(shí)，兩極板間電勢(shì)差為U1，板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E1。現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距變?yōu)?/p>

d，其他條件不變，這時(shí)兩極板間電勢(shì)差為U2，板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E2，下列說法正確的是A.U2＝U1，E2＝2E1

B.U2＝2U1，E2＝4E1C.U2＝U1，E2＝E1

D.U2＝2U1，E2＝2E1√

C＝C＝特點(diǎn)定義式?jīng)Q定式意義對(duì)某電容器Q∝U，但

＝C不變，反映電容器容納電荷的本領(lǐng)反映了影響電容大小的因素適用范圍任何電容器平行板電容器2.電容器容納電荷的本領(lǐng)由電容來量度，由本身的結(jié)構(gòu)(如平行板電容器的εr、S、d等因素)來決定。平行板電容器的兩類動(dòng)態(tài)問題觀察與思考1.兩類基本問題(1)電容器始終與電池兩極相連，讓電容器的某一物理量發(fā)生變化，求其他物理量的變化。處理原則：電容器上的電壓不變。(2)電容器和電源連接后再斷開，電容器不充、放電而讓某一物理量發(fā)生變化，求其他物理量的變化。處理原則：電容器上的電荷量不變。2.平行板電容器動(dòng)態(tài)問題的分析方法抓住不變量，分析變化量，緊抓三個(gè)公式：3.平行板電容器的兩類典型問題基本思路(1)U不變的情形(2)Q不變的情形3.(多選)(2022·寧夏北方民族大學(xué)附屬中學(xué)高二階段練習(xí))隨著生活水平的提高，電子秤已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部分，電子秤的種類也有很多，如圖所示是用平行板電容器制成的電子秤及其電路簡(jiǎn)圖。稱重時(shí)，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則放上物體A.穩(wěn)定后電容器的電容增大B.穩(wěn)定后極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大C.膜片電極下移過程中G表中有從b流向a的電流D.穩(wěn)定后電容器的帶電荷量變小√√√根據(jù)Q＝CU可知平行板電容器帶電荷量增大，則繼續(xù)充電，由電路圖可知G表中有從b流向a的電流，C正確，D錯(cuò)誤。4.(2022·山東菏澤高一月考)如圖為某一機(jī)器人上的電容式位移傳感器工作時(shí)的簡(jiǎn)化模型圖。電容器的電荷量保持不變，當(dāng)被測(cè)物體在左右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)，連接電容器的靜電計(jì)會(huì)顯示電容器兩端電壓的變化，進(jìn)而測(cè)出電容的變化，最終可以探測(cè)到物體位移的變化，若靜電計(jì)的指針偏角為θ，則被測(cè)物體A.向左移動(dòng)時(shí)，θ增大B.向右移動(dòng)時(shí)，θ不變C.向左移動(dòng)時(shí)，θ減小D.向右移動(dòng)時(shí)，θ減小√同理，當(dāng)被測(cè)物體帶動(dòng)電介質(zhì)板向右移動(dòng)時(shí)，εr減小，U增大，則θ增大，B、D錯(cuò)誤。5.(2023·福建廈門外國(guó)語學(xué)校高二月考)如圖，平行板電容器與直流電源連接，電源正極接地。初始時(shí)電容器不帶電，閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，一個(gè)帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是A.帶電油滴帶正電B.保持開關(guān)閉合，上極板下移，帶電油滴將向下運(yùn)動(dòng)C.電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，上極板上移，P點(diǎn)電勢(shì)升高D.電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，下極板下移，帶電油滴保持靜止√電容器上極板帶正電、下極板帶負(fù)電，電場(chǎng)方向向下，帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，可知油滴受到的靜電力方向豎直向上，與電場(chǎng)方向相反，則帶電油滴帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；保持開關(guān)閉合，電容器兩極板間電壓U保持不變，上極板下移，兩極板間距d減小，由E＝

可知，極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，可知qE>G，帶電油滴將向上運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；可知極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E保持不變，帶正電的上極板上移，P點(diǎn)與上極板間距離s增大，且上極板接地，其電勢(shì)為零，由U