電容器-高考物理總復習-高考物理總復習講義

1、第27講電容器考情剖析考查內(nèi)容考名腰求考查年份考查詳情水平要求電容電容器I13年T8 一選擇,考查電 容器電容對電路的 影響T15一計算,以帶電 粒子在勻強場中運 動為背景,計算粒 子做勻變速直線運 動的速度分析綜合、推理、應用數(shù)學處理物理問題14年T9 一選擇,考查霍 爾效應、電功率分析綜合、推理17年T4 一選擇,考查電 容器的兩類動態(tài)變 化分析綜合、推理弱項清單,1.電容器定義式及決定式;2.電容器的動態(tài)分析.知識整合知識網(wǎng)絡,巴尼也容；根底自測,1 .電容器(1)構成：兩個彼此 又互相靠近的 可構成電容器.(2)極板帶電荷量： 極板所帶電荷量的絕對值.2 .電容器的充、放電(1)充電：

2、使電容器帶電的過程,充電后電容器兩極板帶上等量的 ,電容器 中儲存.(2)放電：使充電后的電容器失去電荷的過程,放電過程中 能轉(zhuǎn)化為 能.3 .電容(1)定義：電容器所帶的 與電容器兩極板間的 的比值.(2)意義：表示電容器 的物理量.3 3) 定義式： C=.(4)單位：.4 .平行板電容器電容決定式：C=, 為兩板的正對面積, 為極板間的距離, 其中 是介電常數(shù).方法技巧考點1兩個公式的理解1.定義式C= Q道用于一切電容器,采用比值定義法定義, 電容C只由電容器本身決定, 與兩板間的電壓 U和電量Q均無關.,£ TS 一一 一, , . 、 一,2決定式C= 47kd只適用于平

3、行板電容器,是平行板電容器電容的決定式,與絕緣物質(zhì)即電介質(zhì)的介電常數(shù)、兩板的正對面積和兩板間的距離有關.【典型例題1】如圖為一只“極距變化型電容式傳感器局部構件的示意圖,當動極板和定極板之間的距離 d變化時,電容C便發(fā)生變化,通過測量電容 C的變化就可知道兩極C與距離d之間變化規(guī)律的是板之間距離 d的變化情況.在如圖選項中能正確反映電容()dKC考點2平行板電容器的動態(tài)問題分析1 .運用電容器定義式和決定式分析電容器相關量變化的思路(1)確定不變量,分析是電壓不變還是所帶電荷量不變.(2)用決定式C=4 71kd分析平行板電容器電容的變化.用定義式 上Q%析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化

4、 用E= U分析平行板電容器極板間勻強電場場強的變化.2 .兩類動態(tài)問題分析比擬(1)第一類動態(tài)變化：兩極板間電壓U恒定不變.技大匚生小U不變 口變小U不如, d變 大,E大小5變大電容舞兩槌板 間的電壓不變u不變充電后巧電 池兩桶扣連U不變Q變大.U不變,不 變,F不變Q恒定不變.U不變,d不 變,自：變(2)第二類動態(tài)變化：電容器所帶電荷量£變大匚變大充電后與電 池兩撮斷開Q不變U變小u變小, d不 變,E變小電容器兩橫器間 也荷比保持不亞津交大.交大.Q不變u變小=VLT變小,d不 變,陵小皎尢 L決小Q不變U變大.U變大,d交 大,E不變【典型例題2】 用限制變量法,可以研究

5、影響平行板電容器的因素,如下圖.設兩極板正對面積為S,極板間的距離為 d,靜電計指針偏角為 .實驗中,極板所帶電荷量不變,假設(A.B.C.保持保持保持S不變, S不變, d不變,增大增大減小d, d, S,變大變/變/D.保持d不變,減小S,那么0不變G變代訓標i.靜電計是在驗電器的根底上制成的,用其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大小.如下圖,A、B是平行板電容器的兩個金屬板,G為靜電計.開始時開關S閉合,靜電計指針張開一定角度,為了使指針張開的角度增大些,以下采 取的舉措可行的是A斷開開關S后,將A B分開些B.保持開關S閉合,將A B兩極板分開些C.保持開關S閉合,將

6、A、B兩極板靠近些D.保持開關S閉合,將變阻器滑動觸頭向右移動【典型例題3】多項選擇傳感器是一種采集信息的重要器件,如下圖的是一種測定壓 力的電容式傳感器,當待測壓力F作用于可動膜片電極上時,以下說法中正確的選項是A假設F向上壓膜片電極,電路中有從 a至ij b的電流B.假設F向上壓膜片電極,電路中有從 b到a的電流C.假設F向上壓膜片電極,電路中不會出現(xiàn)電流D.假設電流表有示數(shù),那么說明壓力F發(fā)生變化【典型例題4】 如下圖,甲圖中電容器的兩個極板和電源的兩極相連,乙圖中電容 器充電后斷開電源.在電容器的兩個極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的小球,小球靜止時懸線和豎直方向的夾角均為0 ,將兩

7、圖中的右極板向右平移時,以下說法正確的選項是A甲圖中夾角減小,乙圖中夾角增大B.甲圖中夾角減小,乙圖中夾角不變C.甲圖中夾角不變,乙圖中夾角不變D.甲圖中夾角減小,乙圖中夾角減小G變代訓標 2.多項選擇如下圖,兩塊平行帶電金屬板,帶正電的極板接地,兩板間 P 點處固定著一個負電荷電荷量很小.現(xiàn)讓兩板保持距離不變而水平錯開一段距離,那么A.兩板間電壓變大,P點場強變大B.兩板間電壓變小,P點場強變小C. P點電勢變大,負電荷的電勢能變小D. P點電勢變小,負電荷的電勢能變大當堂檢測1.根據(jù)電容器電容的定義式 CQ 一,=U,可知A.電容器所帶的電荷量 Q越多,它的電容就越大,C與Q成正比B.電容

8、器不帶電時,其電容為零C.電容器兩極板之間的電壓 U越高,它的電容就越小, C與U成反比 D.以上說法均不對2 .多項選擇美國物理學家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴,比擬準確地測 定了電子的電荷量.如下圖,平行板電容器兩極板M N相距d,兩極板分別與電壓為 U的恒定電源兩極連接,極板M帶正電.現(xiàn)有一質(zhì)量為 m的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態(tài), 且此時極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k,那么第2題圖A.油滴帶負電B.油滴帶電荷量為mg UdC.電容器的電容為kmgd寸D.將極板N向下緩慢移動一小段距離,油滴將向上運動3 .如下圖,用導線將靜電計與已經(jīng)充電的平行板電容器極板連接,保持B

9、極板位置不動,向右沿水平方向移動 A極板.以下判斷正確的選項是第3題圖A.電容器電容減小B.兩極板間電壓不變C靜電計指針偏角變大D.兩極板間電場強度不變4.如下圖,M N是平行板電容器的兩個極板, R為定值電阻,R、R為可調(diào)電阻, 用絕緣細線將質(zhì)量為 n帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部.閉合開關 S,小球靜止時受到懸線 的拉力為F.調(diào)節(jié)R、F2,關于F的大小判斷正確的選項是L第4題圖A.保持R不變,緩慢增大 R時,F將變大B.保持R不變,緩慢增大 R時,F將變小C.保持R不變,緩慢增大 R時,F將變大D.保持R不變,緩慢增大 R時,F將變小5.某電容式話筒的原理示意圖如下圖,E為電源,R為電阻,薄片

10、P和Q為兩相互絕緣的金屬極板.當對著話筒說話時,P振動而Q可視為不動,在P、Q間距增大過程中第5題圖A. P、Q兩板構成電容器的電容增大B. P板電荷量增大C. M點的電勢比N點低D. M點的電勢比N點高第27講電容器知識整合根底自測1 .絕緣導體(2) 一個 2. (1)異種電能(2)電其他形式的3.(1)電荷量Q電勢差U (2)容納電荷本領(3)Q 梵(4)法拉 4.戶S S d 一U AU4 71kd方法技巧 典型例題1 A 典型例題2-A【解析】靜電計指針偏轉(zhuǎn)角 .反映電容器兩板間電壓的大小,根據(jù)電容的決定式 C=FS,保持S不變,增大d,電容C減小,再根據(jù)定義式 C=Q知U 4 兀

11、kdU增大,所以0變大,故A正確,B錯誤；保持d不變,減小S,電容減小,再根據(jù)定義式 CQ 、,一=口知U增大,所以0變大.故C D錯誤.應選A. 變式練習1-A【解析】斷開電鍵,電容器帶電量不變,將AB分開一些,那么d增大,根據(jù)C=*S知,電容減小,根據(jù)U=馬口,電勢差增大,指針張角增大.故A正確.保 4 71kdc持開關閉合,電容器兩端的電勢差不變,那么指針張角不變知,故B錯誤.保持開關閉合,電容器兩端的電勢差不變, 那么指針張角不變.故 C錯誤.保持開關閉合, 電容器兩端的電勢差 不變,變阻器僅僅充當導線功能,滑動觸頭滑動不會影響指針張角,故 D錯誤.應選A. . . £ rS

12、 . 典型例題3-BD【解析】向上壓膜片,使得兩板間距離 d減小,根據(jù).=丁不知,4 71kd Q電容增大,始終跟電源相連,兩板間電壓不變,根據(jù)C=禰口,Q增大,電容器處于充電狀態(tài),電路中有b到a的電流,所以B正確；假設F變化,那么距離d變化,電容C變化,導致Q變化, 電路中有電流通過,電流表有示數(shù),所以D正確. 典型例題 4 - B【解析】甲圖中的電容器和電源相連,所以電容器兩極板間的電壓不變,當極板間的距離增大時,根據(jù)公式E= U可知,板間的電場強度減小,電場力減小,d所以懸線和豎直方向的夾角將減小.當電容器充電后斷開電源,電容器的極板所帶的電荷量7SQ 4% kdQ不變；根據(jù)平行板電容器

13、的電容公式c=/9S,極板間的電壓 u= Q= 4JL-Q",極板間的電4 71kdC £ rSU4TtkQ, ,一,一 場強度E=-=-當兩個極板電荷量不變,距離改變時,場強與兩板間距離無關,故乙 d £ rS圖中夾角不變.綜上分析,選項 B正確. 變式練習2-AD【解析】由S減小,致使C減小,E變大,由于 Q不變,根據(jù)定義式可知U變大；根據(jù)一(f)P=Ed',Ep=(q)4 p=qEd',負電荷在此電場中具有的電勢能是正的.當堂檢測1. D2. AC【解析】由題意知油滴受到的電場力方向豎直向上,又上極板帶正電,故油,、一,一,一U Q 滴市負電,設油滴田電何重為 q,那么極板田電何重為 Q= kq,由于qE= mg E=C= 解d U得q=mgd C=與黑將極板N向下緩慢移動一小段距離,U不變,d增大,那么電場強度 E減小,重力將大于電場力,油滴將向下運動,只有選項A、C正確.3. D【解析】 A板右移,距離d減小,電容C變大；由于充好電的電容器帶電荷量 Q,Ur 4% kQ一定,根據(jù)定義式 C= Q可知U減小,靜電計指針偏角變??；再由 E=得E= 一由UdrS于Q與S都不變,故電場強度 E不變；故ABC錯誤,D正確.4. B【解析】據(jù)題圖可知電容器兩端電壓-4 R兩端電壓,而R和R是串聯(lián)關系,兩者電壓的和為電源的電動勢,因此R