知識(shí)點(diǎn)67：電容器

考點(diǎn)一：平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析

【知識(shí)思維方法技巧】

（1）平行板電容器的電容決定式：c=盥，定義式：c=名。

qJiffu

（2）平行板電容器帶電荷量Q:一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值。

（3）電容器的充、放電：

①充電：電容器充電時(shí)電流流向正極板，電容器充電的過程中，兩極板所帶的電荷量增加,

極板間的電場強(qiáng)度增大，電源的能量不斷儲(chǔ)存在電容器中。

②放電：電容器放電時(shí)電流從正極板流出，且充放電電流均逐漸減小至零。放電過程中，

電容器把儲(chǔ)存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

③電容器充、放電過程，電容器的電容不變，極板上所帶電荷量和電壓按正比關(guān)系變化。

電路中的平均電流為IfqAle

④電容器充、放電過程，/一工圖中曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電容器儲(chǔ)存的電荷量。

題型一；平行板電容器電壓不變的動(dòng)態(tài)分析問題

【知識(shí)思維方法技巧】

（1）電容器始終與恒壓電源相連，電容器兩極板間的電勢差U保持不變。

（2）U不變：

①根據(jù)和。=￡，先分析電容的變化，再分析Q的變化。

②根據(jù)秒分析電場強(qiáng)度的變化。

③根據(jù)分析某點(diǎn)電勢變化

注意：因?yàn)槎O管的單向?qū)щ娦裕闺娙萜鞒潆姇r(shí)符合U不變模型，放電時(shí)符合Q不變模

型。

類型一：各物理量動(dòng)態(tài)變化及充放電的分析問題

【典例la基礎(chǔ)題】一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上。若

將云母介質(zhì)移出，則電容器（）

A.極板上的電荷量變大，極板間電場強(qiáng)度變大

B.極板上的電荷量變小，極板間電場強(qiáng)度變大

C.極板上的電荷量變大，極板間電場強(qiáng)度不變

D.極板上的電荷量變小，極板間電場強(qiáng)度不變

【典例la基礎(chǔ)題】【答案】D

【解析】由。=照可知，當(dāng)云母介質(zhì)移出時(shí)，圻變小，電容器的電容C變??；因?yàn)殡娙?/p>

器接在恒壓直流電源上，故U不變，根據(jù)0=CU可知，當(dāng)。減小時(shí)，。減小。再由E=

7，由于U與d都不變，故電場強(qiáng)度E不變，選項(xiàng)D正確。

【典例la基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測定壓

力的電容式傳感器，4為固定電極，8為可動(dòng)電極，組成一個(gè)電容大小可變的電容器?？?/p>

動(dòng)電極兩端固定，當(dāng)待測壓力施加在可動(dòng)電極上時(shí)，可動(dòng)電極發(fā)生形變，從而改變了電容

器的電容?，F(xiàn)將此電容式傳感器與靈敏電流表（電流從正接線柱流入指針向右偏轉(zhuǎn)）和電源

串聯(lián)成閉合電路，在待測壓力增大過程中，以下說法正確的是（）

A.電容器的電容將減小B.電容器的電荷量將增加

C.靈敏電流表指針向左偏D.靈敏電流表指針向右偏

【典例la基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】【答案】BD

【解析】當(dāng)待測壓力增大時(shí)，電容器極板間距離減小，根據(jù)電容的決定式C=一生一分析

4/rkd

得知,電容增大，電容兩端電勢差不變，根據(jù)。=CU可知，電容器的電荷量將增加，由

于電容器上極板帶正電，則電路中形成逆時(shí)針方向的充電電流，故靈敏電流表的指針向右

偏，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。

類型二：電容器實(shí)際應(yīng)用的分析

【知識(shí)思維方法技巧】

思維轉(zhuǎn)換法解決與電容器相關(guān)的實(shí)際問題：

電容器在現(xiàn)代生活中應(yīng)用十分廣泛，其中作為傳感器使用的有智能手機(jī)上的電

容觸摸屏、電容式傳聲器、電容式位移傳感器等。

【典例1b基礎(chǔ)題】利用電容傳感器可檢測礦井滲水，及時(shí)發(fā)出安全警報(bào)，從而避免事故

的發(fā)生；如圖所示是一種通過測量電容器電容的變化來檢測礦井中液面高低的儀器原理圖,

A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，。為導(dǎo)電液體（礦井中含有雜質(zhì)的水）,

A、C構(gòu)成電容器.已知靈敏電流表G的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系：電流從哪側(cè)流

入電流表則電流表指針向哪側(cè)偏轉(zhuǎn).若礦井滲水（導(dǎo)電液體深度增大），則電流表（）

A.指針向右偏轉(zhuǎn)，4、C構(gòu)成的電容器充電

B.指針向左偏轉(zhuǎn)，A、。構(gòu)成的電容器充電

C.指針向右偏轉(zhuǎn)，A、。構(gòu)成的電容器放電

D.指針向左偏轉(zhuǎn)，4、C構(gòu)成的電容器放電

【典例1b基礎(chǔ)題】【答案】B

【解析】由圖可知，液體與芯柱構(gòu)成了電容器，由圖可知，兩板間距離不變；液面變化時(shí)

只有正對(duì)面積發(fā)生變化；則由。=走強(qiáng)可知，當(dāng)液面升高時(shí)，只能是正對(duì)面積S增大；故

可判斷電容增大，再依據(jù)C=g和電勢差不變，可知電容器的電荷量增大，因此電容器處

于充電狀態(tài)，因電流從哪側(cè)流入電流表則電流表指針向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)，因此指針向左偏轉(zhuǎn)，故

A、C、D錯(cuò)誤，B正確.

【典例1b基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】（多選）如圖為手機(jī)指紋識(shí)別功能的演示，此功能的一個(gè)關(guān)

鍵元件為指紋傳感器.其部分原理為：在一塊半導(dǎo)體基板上集成有上萬個(gè)相同的小極

板，極板外表面絕緣.當(dāng)手指指紋一面與絕緣表面接觸時(shí)，指紋的凹點(diǎn)與凸點(diǎn)分別與

小極板形成一個(gè)個(gè)正對(duì)面積相同的電容器，若每個(gè)電容器的電壓保持不變，則下列說

法正確的是（）

A.指紋的凹點(diǎn)與小極板距離遠(yuǎn)，電容大

B.指紋的凸點(diǎn)與小極板距離近，電容大

C.若手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，小極板帶電荷量增多

D.若用濕的手指去識(shí)別，識(shí)別功能不會(huì)受影響

【典例1b基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】【答案】BC

【解析】根據(jù)電容的決定式C=嘉，可知，指紋的凹點(diǎn)與小板板距離遠(yuǎn)，即d大，則

。??；指紋的凸點(diǎn)與小板板距離近，即d小，則C大，故A錯(cuò)誤，B正確.若手指擠

壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，則C增大，由于電容器的電壓保持不變，根

據(jù)。=CU可知小極板帶電荷量。增多，故C正確.若用濕的手指去識(shí)別，由于自來

水是導(dǎo)電的，則使得同一指紋的凹點(diǎn)與凸點(diǎn)與小極板之間的距離將會(huì)發(fā)生變化，從而

改變了電容器的電容，使得識(shí)別功能受到影響，故D錯(cuò)誤.

題型二：平行板電容器電荷置不變的動(dòng)態(tài)分析問題

【知識(shí)思維方法技巧】

(1)電容器充電后與電源斷開，電容器兩極板所帶的電荷量。保持不變。

(2)。不變：

①根據(jù)C=靈強(qiáng)和c=￡,先分析電容的變化，再分析U的變化。

②根據(jù)￡=§=2=生%=">￡?：17可知笈隨S、齒的變化而變化，但與d無關(guān)，不隨d

的變化而變化

注意；因?yàn)槎O管的單向?qū)щ娦?，位電容器充電時(shí)符合U不變模型，放電時(shí)符合。不變模

型。

類型一：各物理量動(dòng)態(tài)變化的分析問題

【典例2a基礎(chǔ)題】研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法正

確的是()

A.實(shí)驗(yàn)前，只用帶電玻璃棒與電容器。板接觸，能使電容器帶電

B.實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小

C.實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大

D.實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大

【典例2a基礎(chǔ)題】【答案】A

【解析】實(shí)驗(yàn)前，只用帶電玻隔棒與電容器。板接觸，則a板帶電，由靜電感應(yīng)，在?板

上感應(yīng)出與a板電性相反的電荷，故選項(xiàng)A正確；實(shí)驗(yàn)中，只將電容器力板向上平移，正

對(duì)面積S變小，由。=德，可知電容C變小，由。=名可知，。不變，U變大，因此普

電計(jì)指針的張角變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，相對(duì)介電常數(shù)

一變大，由。=藝普，可知電容。變大，由C=g可知，0不變，U變小，靜電計(jì)指針的

張角變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，電容C不變，由C=￡,可知錚電

計(jì)指針的張角變大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

【典例2a基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】如圖所示，設(shè)兩極板正對(duì)面積為S,極板間的距離為d,靜電

計(jì)指針偏角為〃。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若（）

A.保持S不變，增大d,則〃不變

B.保持S不變，增大d,則9變小

C.保持d不變，減小S,則9變大

D.保持d不變，減小5,貝不變

【典例2a基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】【答案】C

【解析】由電容公式c=2,C=-^-t解得。=+四?,極板所帶電荷量不變，保

UA/rkdsS

持S不變，增大d,U增大，則。增大，AB錯(cuò)誤；極板所帶電荷量不變，保持d不變，減

小S,U增大，則0變大，C正確，D錯(cuò)誤。

類型二：各物理■的變化及電勢能的分析

【典例2b基礎(chǔ)題】如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)

金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間

的電場強(qiáng)度，品表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能，。表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不

動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，貝?。?/p>

A.〃增大，E增大B.〃增大，心不變

C.0減小,縣增大D.。減小，￡不變

【典例2b基礎(chǔ)題】【答案】D

【解析】由題意可知平行板電容器的帶電荷量。不變，當(dāng)下極板不動(dòng)，上極板向下移動(dòng)一

段距離時(shí)，兩極板間距d減小，則電容C變大，由U=g可知U變小，則靜電計(jì)指針的偏

角〃減小。又因?yàn)閮砂彘g電場強(qiáng)度￡=烏=先=坦*,。、S不變，則E不變。因?yàn)镋不

變，則點(diǎn)電荷從尸點(diǎn)移動(dòng)到下極板（電勢為零）電場力做功不變，電勢能的變化相同，則點(diǎn)

電荷在P點(diǎn)的電勢能不不變，故只有選項(xiàng)D正確。

【典例2b基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】（多選）如圖所示，4、B為兩塊平行帶電金屬板，A帶負(fù)電,

8帶正電且與大地相接，兩板間尸點(diǎn)處固定一負(fù)電荷，設(shè)此時(shí)兩極板間的電勢差為U,P

點(diǎn)場強(qiáng)大小為E,電勢為他，，負(fù)電荷的電勢能為Ep,現(xiàn)將4、B兩板水平錯(cuò)開一段距離

（兩板間距不變），下列說法正確的是（）

A

<—[-1

?P

I-1A

B+|+

A.U變大，E變大B.U變小，為，變小

C.0P變小，￡p變大D.血，變大，品變小

【典例2b基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】【答案】AC

【解析】根據(jù)題意可知兩極板間電荷量保持不變，當(dāng)正對(duì)面積減小時(shí)，則由。=品可知

電容減小，由可知極板間電壓增大，由￡=%可知，電場強(qiáng)度增大，故A正確；設(shè)

產(chǎn)與6板之間的距離為小,尸點(diǎn)的電勢為內(nèi)，6板接地，08=0,則由題可知0—

是增大的，則外一定減小，由于負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能一定較大，所以可知電勢能

品是增大的，故C正確。

題型三：平行板電容器綜合變化的動(dòng)態(tài)分析問題

【典例3基礎(chǔ)題】靜電計(jì)是用來測量電容器兩極板間電勢差的儀器，兩板之間的電勢差越

大，則靜電計(jì)的指針偏角越大。平行板電容器、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)以及靜電計(jì)按如

圖所示的電路連接。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)靜電計(jì)的指針有偏轉(zhuǎn)，下列能使偏角增大的是（）

A.斷開開關(guān)，增大兩極板間的距離

B.閉合開關(guān)，增大兩極板間的距離

C.閉合開關(guān)，減小兩極板間的距離

D.閉合開關(guān)，使滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)

【典例3基礎(chǔ)題】【答案】A

【解析】斷開開關(guān)，電容器帶電量不變，將分開一些，則d增大，根據(jù)。=缶知，

電容減小，根據(jù)U=g知，電勢差增大，指針張角增大，故A正確；保持開關(guān)閉合，電容

器兩端的電勢差不變，則指針張角不變，與機(jī)板間距無關(guān)，故B、C錯(cuò)誤：保持開關(guān)閉合,

電容器兩端的電勢差不變，滑動(dòng)變阻器僅僅充當(dāng)導(dǎo)線功能，滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)不會(huì)影響指價(jià)張

角，故D錯(cuò)誤。

【典例3基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】（多選）將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強(qiáng)度

大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E和Q表示.下列說法正確的是（）.

A.保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

B.保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒tU變?yōu)樵瓉淼膬杀?/p>

C.保持d不變，將。變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則U變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

D.保持d不變，將。變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

【典例3基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】【答案】AD

【解析】由E=與知，當(dāng)U不變，d變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r(shí)，￡變?yōu)樵瓉淼囊话?，A項(xiàng)正確；當(dāng)

￡不變，d變?yōu)樵瓉淼囊话霑r(shí)，U變?yōu)樵瓉淼囊话?，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)電容器中d不變時(shí)，C不

變，由C=?知，當(dāng)0變?yōu)樵瓉淼膬杀稌r(shí)，U變?yōu)樵瓉淼膬杀?，C項(xiàng)錯(cuò)誤；。變?yōu)樵瓉淼?/p>

一半，U變?yōu)樵瓉淼囊话霑r(shí)，則E變?yōu)樵瓉淼囊话?，D項(xiàng)正確.

考點(diǎn)二：平行板電容器中液滴運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分析

【知識(shí)思維方法技巧】

（1）平行板電容器中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度當(dāng)作勻強(qiáng)電場處理，滿足￡=力

（2）電壓保持不變，由可知：E與S、&的變化無關(guān)，E隨d的變化而變化。電

量保持不變，由石=g=2="**=上可知：E與d的變化無關(guān)；E隨5、價(jià)的變化而變

ClV<4O|-2j

化。

題型一：平行板電容器中液滴運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分析問題

【典例1基礎(chǔ)題】（多選）如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，下極板接地，一帶

電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則

A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B.P點(diǎn)電勢將降低

C.電容器的電容減小，極板帶電荷量減小D.帶電油滴的電勢能保持不變

【典例1基礎(chǔ)題】【答案】BC

【解析】電容器與電源相連，兩極板間電壓不變，下極板接地，電勢為0.油滴位于尸點(diǎn)處

于靜止?fàn)顟B(tài)，因此有〃陪=g￡.當(dāng)上極板向上移動(dòng)一小段距離時(shí)，板間距離d增大，由C'=

器可知電容器電容減小，板間場強(qiáng)E=%減小，油滴所受的電場力減小，〃陪”E,合力

向下，帶電油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；P點(diǎn)電勢等于P點(diǎn)到下極板間的電勢差，由于P

到下極板間距離力不變，由%=AU=E/f可知，場強(qiáng)E減小時(shí)P點(diǎn)電勢降低，B對(duì)；曲C

=￡可知電容器帶電荷量減小，C對(duì)；帶電油滴所處。京電勢下降，而由題圖可知油涌帶

負(fù)電，所以油滴電勢能增大，D錯(cuò).

【典例1基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】如圖所示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴

處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將〃板右端向下移動(dòng)一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢面，則該油

滴()

r

U

A.仍然保持靜止B.豎直向下運(yùn)動(dòng)

C.向左下方運(yùn)動(dòng)D.向右下方運(yùn)動(dòng)

【典例1基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】【答案】

【解析】由于水平金屬板4、B分別與電源兩極相連，兩極板之間的電勢差不變，將笈板

右端向下移動(dòng)一小段距離，極板之間的電場強(qiáng)度將減小，油滴所受電場力減小，且電場力

方向斜向右上方向，則油滴所受的合外力斜向右下方，所以該油滴向右下方運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D

正確。

題型二：平行板電容器中繩球模型的動(dòng)態(tài)分析問題

【典例2基礎(chǔ)題】如圖，平行板電容器的兩極板豎直放置并分別與電源的正負(fù)極相連，一

帶電小球經(jīng)絕緣輕繩懸掛于兩極板之間，處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)保持右極板不動(dòng)，將左極板向

左緩慢移動(dòng)。關(guān)于小球所受的電場力大小尸和繩子的拉力大小r,下列判斷正確的是()

A.尸逐漸減小，丁逐漸減小

B.尸逐漸增大，r逐漸減小

c.尸逐漸減小，r逐漸增大

D.產(chǎn)逐漸增大，r逐漸增大

【典例2基礎(chǔ)題】【答案】A

【解析】平行板電容器的兩極板豎直放置并分別與電源的正負(fù)極相連，兩極板之間電壓不

變，現(xiàn)保持右極板不動(dòng)，將左極板向左緩慢移動(dòng)，由￡=11/（1可知，電場強(qiáng)度減小，小球所

受的電場力大小戶逐漸減小，由平衡條件可知繩子的拉力大小「逐漸減小，選項(xiàng)A正確。

【典例2基礎(chǔ)題】如圖所示，豎直放置的帶電平行板電容器與一靜電計(jì)相連，一帶電小球

用絕緣細(xì)線懸掛于平行板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球與豎直方向的夾角為仇此時(shí)A極板帶負(fù)

電，6極板帶正電。則下列判斷正確的是（）

A.輕輕將細(xì)線剪斷，小球?qū)⒆鲂睊佭\(yùn)動(dòng)

B.若將4極板向左平移稍許，電容器的電容將增大

C.若將A極板向上平移稍許，夾角0將變小

D.若將A極板向下平移稍許，靜電計(jì)指針偏角增大

【典例2基礎(chǔ)題】【答案】D

【解析】輕輕將細(xì)線剪斷，小球?qū)⒀刂亓εc電場力的合力方向做初速度為零的勻加速直線

運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

充電后與電源斷開，電荷量不變，由公式。=上」可知，若將A極板向左平移稍許，即

4兀鼠/

d增大，則電容器的電容將減小，故B錯(cuò)誤；

充電后與電源斷開，電荷量不變，由公式C二」?—可知，若將4極板向上平移稍許，即

4/1

S減小，則電容減小，由C=2可知，則電勢差增大，由公式E=2可知，場強(qiáng)增大，小

Ud

球受到的電場力增大，則夾角。將變大，故C錯(cuò)誤；

充電后與電源斷開，電荷量不變，由公式C=-----可知，若將A極板下平移稍許，印S

471kd

減小，則電容減小，由。二/可知，則電勢差增大即靜電計(jì)指針偏角增大，故D正確。

題型三：平行板電容器中含二極管模型的動(dòng)態(tài)分析問題

【知識(shí)思維方法技巧】

因?yàn)槎O管的單向?qū)щ娦?，使電容器充電時(shí)符合U不變模型，放電時(shí)符合。不變模型。

【典例3基礎(chǔ)題】如圖所示，D是一只二極管，AB是平行板電容器，在電容器兩極板間

有一帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)兩極板A和B間的距離增大一些的瞬間（兩極板仍平行）,

帶電微粒P的運(yùn)動(dòng)情況是（）

_________S=>B

A.向下運(yùn)動(dòng)B.向上運(yùn)動(dòng)

C仍靜止不動(dòng)D.不能確定

【典例3基礎(chǔ)題】【答案】C

【解析】當(dāng)帶電微粒尸靜止時(shí)，對(duì)其進(jìn)行受力分析得夕￡=mg,即/=〃電。當(dāng)A、〃之間

距離增大時(shí)，電容器的電容C減小，由0=CU得，。也減小，但由于電路中連接了一個(gè)

二極管，它具有單向?qū)щ娦?，不能放電，故電容器A、B兩極板上的電荷量不變，場強(qiáng)不

變，電場力仍等于微粒的重力，故帶電微粒仍保持靜止擾態(tài)，選項(xiàng)C正確。

【典例3基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管（正向電阻為

零可以視為短路，反向電阻無窮大可以視為斷路）連接，電源負(fù)極接地.初始電容器不帶電,

閉合開關(guān)穩(wěn)定后，一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法正確的是（）

A.將下極板下移，則尸點(diǎn)的電勢升高

B.將上極板下移，則尸點(diǎn)的電勢不變

C.減小極板間的正對(duì)面積，帶電油滴保持靜止，但尸點(diǎn)的電勢會(huì)降低

D.減小極板間的正對(duì)面積，帶電油滴將向上運(yùn)動(dòng)

【典例3基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】【答案】D

【解析】二極管具有單向?qū)щ娦?，閉合開關(guān)后電容器充電，電容器的電容C=——

47rkd

QU「U4或。

C=v,極板間的場強(qiáng)￡=一，整理可得七=-7=-3

U(1d￡.S

將下極板下移，d變大，由。二一―可知。變小，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，電容?/p>

44kd

4兀kQ

不能放電由七二可知電容器兩極板間的電場強(qiáng)度不變，上極板與P點(diǎn)之間距離不

3S

變，根據(jù)Uip=Ed].p,可知上極板與0點(diǎn)電勢差不變，再由U匕卜一如,其中上極

板電勢不變，則可知P點(diǎn)電勢不變，故A錯(cuò)誤；

FSU

將上極板下移，d變小，由C二二一可知。變大，兩極板電勢差不變，根據(jù)七二一知兩

4冗kdcl

板間電場強(qiáng)度變大，尸點(diǎn)與下極板之間距離不變，根據(jù)UpF=E%F，可知上極板與P點(diǎn)

電勢差變大，再由。嚇二夕〃-。卜，其中下極板電勢不變，則可知尸點(diǎn)電勢升高，故B錯(cuò)

誤；

根據(jù)。二溫上，減小極板間的正對(duì)面積，電容C減小，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，?/p>

4兀kQ

圖中電容器只能充電不能放電，由七二K可知電容器兩極板間的電場強(qiáng)度變大，油滴

所受電場力變大，帶電油滴將向上運(yùn)動(dòng)，上極板與尸點(diǎn)之間距離不變，根據(jù)U[j=Ed上p,

可知上機(jī)板與p點(diǎn)電勢差變大，再由U”二。|一。尸，其中上機(jī)板電勢不變，則可知P點(diǎn)

電勢會(huì)降低，故C錯(cuò)誤，D正確。

考點(diǎn)三：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象

【知識(shí)思維方法技巧】

(1)電容器的充電過程：

如圖所示，當(dāng)開關(guān)S接1時(shí)，電容器接通電源，在靜電力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過

電源向負(fù)極板移動(dòng)，正極板因失去電子而帶正電，負(fù)極板因獲得電子而帶負(fù)電.正、負(fù)極

板帶等量的正、負(fù)電荷.電荷在移動(dòng)的過程中形成電流.

在充電開始時(shí)電流比較大，以后隨著極板上電荷的增多，電流逐漸減小，當(dāng)電容器兩極板

間電壓等于電源電壓時(shí)電荷停止定向移動(dòng)，電流/=0.

（2）電容器的放電過程

如圖所示，當(dāng)開關(guān)S接2時(shí)，相當(dāng)于將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來，電容器正、

負(fù)極板上電荷發(fā)生中和.在電子移動(dòng)過程中，形成電流.

放電開始電流較大，隨著兩極板上的電荷量逐漸減小，電路中的電流逐漸減小，兩極板間

的電壓也逐漸減小到零.

題型一：電容器充、放電現(xiàn)象的定性分析

【典例1基礎(chǔ)題】圖（a）所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的

電壓Uc.如果Uc隨時(shí)間，的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻R兩端電壓以隨時(shí)間，變

化的圖象中，正確的是（）

12!：7/S

【典例1基礎(chǔ)題】【答案】A

【解析】電阻K兩端的電壓UR=IR,其中/為線路上的充電電流或放電電流.對(duì)電容器,

Q=CUct而/由Uc-f圖象知：1?2s內(nèi)，電容器充電，令/克=/;2~3s

內(nèi)，電容器電壓不變，則電路中電流為0;3?5s內(nèi)，電容器放電，則/激=4，結(jié)合UR=

可知，電阻A兩端的電壓隨時(shí)間的變化圖象與A對(duì)應(yīng).

【典例1基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】圖甲是觀察電容器充、放電過程的原理圖，圖中電源電動(dòng)勢

為E,圖乙是利用電壓傳感器和計(jì)算機(jī)收集到該實(shí)驗(yàn)的其中兩個(gè)過程的U-7數(shù)據(jù)圖像,

則圖乙中（）

甲乙

A.Uo>EB.Uo<EC.過程I為充電過程D.過程n為充電過程

【典例1基礎(chǔ)題對(duì)應(yīng)練習(xí)】【答案】C

【解析】過程I電容器兩端電壓從零逐漸增大到Uo后保持不變，為充電過程，過程II

電容器兩端電壓從Uo逐漸減小為零，為放電過程，C正確，D錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后沒有

電流流過電阻R,其兩端電壓為零，故電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢，即Uo=￡,