電容器-高考物理總復(fù)習(xí)-高考物理總復(fù)習(xí)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(duì)電路的 影響T15一計(jì)算,以帶電 粒子在勻強(qiáng)場(chǎng)中運(yùn) 動(dòng)為背景,計(jì)算粒 子做勻變速直線運(yùn) 動(dòng)的速度分析綜合、推理、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題14年T9 一選擇,考查霍 爾效應(yīng)、電功率分析綜合、推理17年T4 一選擇,考查電 容器的兩類動(dòng)態(tài)變 化分析綜合、推理弱項(xiàng)清單,1.電容器定義式及決定式;2.電容器的動(dòng)態(tài)分析.知識(shí)整合知識(shí)網(wǎng)絡(luò),巴尼也容；根底自測(cè),1 .電容器(1)構(gòu)成：兩個(gè)彼此 又互相靠近的 可構(gòu)成電容器.(2)極板帶電荷量： 極板所帶電荷量的絕對(duì)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(chǔ)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(duì)面積, 為極板間的距離, 其中 是介電常數(shù).方法技巧考點(diǎn)1兩個(gè)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(guān).,£ 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(duì)面積和兩板間的距離有關(guān).【典型例題1】如圖為一只“極距變化型電容式傳感器局部構(gòu)件的示意圖,當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離 d變化時(shí),電容C便發(fā)生變化,通過測(cè)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(xiàng)中能正確反映電容()dKC考點(diǎn)2平行板電容器的動(dòng)態(tài)問題分析1 .運(yùn)用電容器定義式和決定式分析電容器相關(guān)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(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的變化.2 .兩類動(dòng)態(tài)問題分析比擬(1)第一類動(dòng)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(dòng)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(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,假設(shè)(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(xùn)標(biāo)i.靜電計(jì)是在驗(yàn)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(shì)差大小.如下圖,A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板,G為靜電計(jì).開始時(shí)開關(guān)S閉合,靜電計(jì)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(guān)S后,將A B分開些B.保持開關(guān)S閉合,將A B兩極板分開些C.保持開關(guān)S閉合,將

6、A、B兩極板靠近些D.保持開關(guān)S閉合,將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)【典型例題3】多項(xiàng)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(cè)定壓 力的電容式傳感器,當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí),以下說法中正確的選項(xiàng)是A假設(shè)F向上壓膜片電極,電路中有從 a至ij b的電流B.假設(shè)F向上壓膜片電極,電路中有從 b到a的電流C.假設(shè)F向上壓膜片電極,電路中不會(huì)出現(xiàn)電流D.假設(shè)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(gè)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(gè)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(shí)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(shí),以下說法正確的選項(xiàng)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(xùn)標(biāo) 2.多項(xiàng)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(diǎn)處固定著一個(gè)負(fù)電荷電荷量很小.現(xiàn)讓兩板保持距離不變而水平錯(cuò)開一段距離,那么A.兩板間電壓變大,P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變大B.兩板間電壓變小,P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變小C. P點(diǎn)電勢(shì)變大,負(fù)電荷的電勢(shì)能變小D. P點(diǎn)電勢(shì)變小,負(fù)電荷的電勢(shì)能變大當(dāng)堂檢測(cè)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(shí),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(duì)2 .多項(xiàng)選擇美國(guó)物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮不動(dòng)的帶電油滴,比擬準(zhǔn)確地測(cè) 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?fàn)顟B(tài), 且此時(shí)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(fù)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(dòng)一小段距離,油滴將向上運(yùn)動(dòng)3 .如下圖,用導(dǎo)線將靜電計(jì)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(dòng),向右沿水平方向移動(dòng) A極板.以下判斷正確的選項(xiàng)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(jì)指針偏角變大D.兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變4.如下圖,M N是平行板電容器的兩個(gè)極板, R為定值電阻,R、R為可調(diào)電阻, 用絕緣細(xì)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(guān) S,小球靜止時(shí)受到懸線 的拉力為F.調(diào)節(jié)R、F2,關(guān)于F的大小判斷正確的選項(xiàng)是L第4題圖A.保持R不變,緩慢增大 R時(shí),F將變大B.保持R不變,緩慢增大 R時(shí),F將變小C.保持R不變,緩慢增大 R時(shí),F將變大D.保持R不變,緩慢增大 R時(shí),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(dāng)對(duì)著話筒說話時(shí),P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng),在P、Q間距增大過程中第5題圖A. P、Q兩板構(gòu)成電容器的電容增大B. P板電荷量增大C. M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)低D. M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)高第27講電容器知識(shí)整合根底自測(cè)1 .絕緣導(dǎo)體(2) 一個(gè) 2. (1)異種電能(2)電其他形式的3.(1)電荷量Q電勢(shì)差U (2)容納電荷本領(lǐng)(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(jì)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(cuò)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(cuò)誤.應(yīng)選A. 變式練習(xí)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(shì)差增大,指針張角增大.故A正確.保 4 71kdc持開關(guān)閉合,電容器兩端的電勢(shì)差不變,那么指針張角不變知,故B錯(cuò)誤.保持開關(guān)閉合,電容器兩端的電勢(shì)差不變, 那么指針張角不變.故 C錯(cuò)誤.保持開關(guān)閉合, 電容器兩端的電勢(shì)差 不變,變阻器僅僅充當(dāng)導(dǎo)線功能,滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)不會(huì)影響指針張角,故 D錯(cuò)誤.應(yīng)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(shè)F變化,那么距離d變化,電容C變化,導(dǎo)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(dāng)極板間的距離增大時(shí),根據(jù)公式E= U可知,板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小,電場(chǎng)力減小,d所以懸線和豎直方向的夾角將減小.當(dāng)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(chǎng)強(qiáng)度E=-=-當(dāng)兩個(gè)極板電荷量不變,距離改變時(shí),場(chǎng)強(qiáng)與兩板間距離無關(guān),故乙 d £ rS圖中夾角不變.綜上分析,選項(xiàng) B正確. 變式練習(xí)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(fù)電荷在此電場(chǎng)中具有的電勢(shì)能是正的.當(dāng)堂檢測(cè)1. D2. AC【解析】由題意知油滴受到的電場(chǎng)力方向豎直向上,又上極板帶正電,故油,、一,一,一U Q 滴市負(fù)電,設(shè)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(dòng)一小段距離,U不變,d增大,那么電場(chǎng)強(qiáng)度 E減小,重力將大于電場(chǎng)力,油滴將向下運(yùn)動(dòng),只有選項(xiàng)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(jì)指針偏角變?。辉儆?E=得E= 一由UdrS于Q與S都不變,故電場(chǎng)強(qiáng)度 E不變；故ABC錯(cuò)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(guān)系,兩者電壓的和為電源的電動(dòng)勢(shì),因此R