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首页 2012高二物理1.8电容器与电容2课件新人教版选修31

2012高二物理1.8电容器与电容2课件新人教版选修31.ppt

2012高二物理1.8电容器与电容2课件新人教版选修31

教育文库
2018-11-07 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《2012高二物理1.8电容器与电容2课件新人教版选修31ppt》,可适用于高中教育领域

摄影光线不足你一定知道用闪光灯可你知道闪光的能量是从哪里来的呢?它来自电容器!下图是一种带有内置闪光灯的照相机相机内就装有容量很大的电容器你想探究一下什么是电容器吗?.任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体都可以组成一个.两块正对着的、互相平行、互相绝缘而又靠近的金属板是最简单的电容器叫做.电容器平行板电容器.探究平行板电容器的电容已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示电容器极板上的电荷量不变当板间距离增大时(如图甲)静电计指针的偏角将板间电势差将电容器的电容将说明电容器的电容跟板间距离成当正对面积减小时(如图乙)静电计的偏角将板间电势差将电容将说明电容器的电容跟正对面积成.当两板间插入电介质时(如图丙)静电计的偏角将板间电势差将电容将说明电容器的电容跟两板间的电介质有关.增大增大减小反比增大增大减小正比减小减小增大.常见电容器的名称通常用电介质的名称来命名例如聚苯乙烯电容器的绝缘介质是聚苯乙烯陶瓷电容器、云母电容器的绝缘介质分别是等等.电解电容器则是用浸过电解液的纸作电容器的一个.陶瓷、云母极板()两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都可以看成是电容器.()电容器的主要作用是能够储存电荷或电能这种储存在电场中的电能叫电场能.()电容器可以充、放电.充电:使电容器两极板带上等量异种电荷的过程叫做充电.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程叫做放电.特别提醒:放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程当放电结束时电路中无电流()意义:是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量数值上等于使电容器两极板间的电势差增加V所增加的带电量.()定义:电容器所带电荷量与两极板间电势差的比值叫电容.()定义式:C与Q、U无关仅由电容器本身决定.()单位:F、μF、pFpF=-μF=-F特别提醒:①电容器是一个仪器而电容是一个物理量它表征了电容器容纳电荷的本领.②电容器的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值.③电容C是用比值定义法定义的本章学过的电场强度E、电势φ都是用比值法定义的.电容但不能说电容C与Q成正比、与U成反比电容C由电容器本身的性质决定与Q、U的大小无关.(·长沙市一中高二检测)如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象其中正确的是(  )答案:BCD()平行板电容器的电容:与平行板正对面积S和电介质的相对介电常量ε的乘积成正比与极板间的距离d成反比.()公式①k为静电力常量.②ε是一个常数与电介质的性质有关称为电介质的相对介电常数.特别提醒:C=QU要求理解并应用只要求了解可以结合知道C与什么因素有关()分类方法①按形状分:圆柱形电容器平行板电容器球形电容器等.②按构造分:固定电容器可变电容器半可变电容器等.可变电容器通常是通过改变正对面积或改变极板间距离来改变电容的.③按极板间使用的电介质分:空气电容器真空电容器塑料薄膜电容器云母电容器陶瓷电容器电解电容器等.特别提醒:静电计是在验电器的基础上改造而成的静电计由相互绝缘的两部分构成静电计与电容器的两部分分别连接在一起则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差UU的大小就从静电计上的刻度读出()击穿电压:电容器两极间电压超过某一数值电介质被击穿电容器损坏这个极限电压为电容器的击穿电压.电容器正常工作时的电压应低于击穿电压.()额定电压:电容器长期工作时所能承受的电压额定电压低于击穿电压.()电容值:电容器上一般都标有电容值及额定电压值.某电容器上标有“μF,V”则该电容器(  )A.所带电荷量不能超过×-CB.所带电荷量不能超过×-CC.所加的电压不应超过VD.该电容器的击穿电压为V答案:BCD Q=cU=×-×C=×-C误区:对平行板电容器的动态变化问题模糊不清.点拨:()运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路:①确定不变量分析是电压不变还是所带电荷量不变.②用决定式C=分析平行板电容器电容的变化.③用定义式分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.④用分析电容器极板间场强的变化.()电容器两类问题比较()电容器两类问题比较下面关于电容器及其电容的叙述正确的是(  )A.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体就组成了电容器跟这两个导体是否带电无关B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D.一个电容器的电荷量增加ΔQ=×-C时两极间电压升高V则电容器的电容无法确定解析:电容器既然是储存电荷的容器它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力A正确电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值B错电容器的电容由电容器结构决定不随带电量的变化而变化C错可求电容器的电容D错.答案:A点评:①将C=QU与E=Fq、E=对比弄清哪是定义式哪是决定式.②由可推得C=有时应用很方便.有一充电的平行板电容器两板间电压为V现使它的电荷量减少×-C于是电容器两极板间电压降为原来的此电容器的电容是μF电容器原来的带电荷量是C若电容器极板上的电荷量全部放掉电容器的电容是μF答案: ×-C 解析:()电容器两极板间电势差的变化量为()电容器原来的电荷量为Q则Q=CU=×-×C=×-C()电容器的电容是由本身决定的与是否带电无关所以电容器放掉全部电荷后电容仍然是μF如图所示电路中A、B为两块竖直放置的金属板G是一只静电计开关S合上后静电计指针张开一个角度下述哪些做法可使指针张角增大(  )A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积错开一些C.断开S后使B板向右平移拉开一些D.断开S后使A、B正对面积错开一些解析:图中静电计的金属杆接A极外壳和B板均接地静电计显示的是A、B两极板间的电压指针张角越大表示两板间的电压越高.当合上S后A、B两板与电源两极相连板间电压等于电源电压不变静电计指针张角不变当断开S后板间距离增大正对面积减小都将使A、B两板间的电容变小而电容器电荷量不变由C=QU可知板间电压U增大从而静电计指针张角增大答案应选CD答案:CD点评:①在判断电容器相关物理量的变化时首先要弄清哪些量是不变的然后根据不变量和相关公式推断其他待分析量的变化情况.②若电容器充电后与电源断开则带电荷量Q不变若电容器始终与电源相连则电压U不变.③分析电容器物理量变化常用的公式有:④静电计是测量电势差的仪器不能用于测直流电路中两点的电压.静电张角大说明极板间电势差大.(·福建仙游现代中学高二检测)下图的电路中C是平行板电容器在S先触后又扳到这时将平行板的板间距拉大一点下列说法正确的是(  )A.平行板电容器两板的电势差不变B.平行板电容器两板的电势差变小C.平行板电容器两板的电势差增大D.平行板电容器两板间的电场强度不变答案:CD如图所示两平行金属板水平放置并接到电源上一个带电微粒P位于两板间恰好平衡.现用外力将P固定住然后固定导线各接点使两板均转过α角如图虚线所示再撤去外力则P在两板间(  )A.保持静止B.水平向左做直线运动C.向右下方运动D.不知α角的值无法确定P的运动状态解析:设原来两板间距为d电势差为U则qE=mg当板转过α角时两板间距d′=dcosα此时电场力F′=qE′=qEcosα其方向斜向上其竖直分力F′y=F′cosα=qE=mg故竖直方向上合力为零则P水平向左做匀加速直线运动.答案:B点评:平行板电容器内场强为匀强电场其场强当两极板接电源时其电压恒为电源电动势.如图所示有一平行板电容器电容为CA板接地中间开一小孔通过这一小孔连续地向电容器射入电子电子射入小孔的速度为v单位时间内射入的电子数为n电子质量为m电荷量为e电容器原来不带电电子射到B板时均留在B板上求电容器两极板能达到的最大电势差和从开始射入电子到电容器两极板电势差达到最大所用的时间?答案:解析:设最大电势差为U由动能定理:此时电容器带的电荷量:传感器在自动控制中有着广泛的应用右图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图A为固定的导体芯B为导体外面的一层绝缘物质外部为导电液体从指示器显示的电容C大小的变化就能反映液面的升降情况.二者关系正确的是(  )A.C增大表示h增大B.C增大表示h减小C.C减小表示h减小D.C减小表示h增大解析:导体芯A和导电液体是电容器的两极当液面的高度h发生变化时极板间的正对面积S发生变化:h增大S增大h减小S减小.根据平行板电容器电容的决定式C=可知S增大时电容C增大S减小时电容C减小所以选项A和C正确.答案:AC点评:本题考查电容器的构成及平行板电容器电容大小的影响因素准确分析高度h变化时对应的正对面积S的变化情况是解决问题的关键.如图所示计算机键盘的每一个键下面都连有一块金属片与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定的金属片.这两片金属组成一小电容器.该电容器的电容C可用公式C=εSd计算式中常量ε=×-FmS表示金属片的正对面积d表示两金属片间的距离.当键被按下时此小电容器的电容发生变化与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了从而给出相应的信号.设每个金属片的正对面积为mm键未按下时两金属片的距离为mm如果电容变化pF电子线路恰能检测出必要的信号则键至少需要被按下.电容式键盘答案:mm解析:=×-F当键被按下Δd时电容增加ΔC=pF

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