電容變化問題

電容變化問題

□平行板電容器的電場變化1平行板電容器的電場變化電容器是一種常見的電學(xué)元件。

平行板電容器是比較簡潔的一類電容器,也是高中物理題中最常見的一種電容器。

在高中物理中,常遇到平行板電容器電容轉(zhuǎn)變,電容器電場如何變化這一類的問題。

如何在各種題中“以不變應(yīng)萬變”不用擔(dān)憂,每只要你根據(jù)下面的思路去做,你會(huì)發(fā)覺電容器的電容變化不過這幾種狀況,只要把握個(gè)這種思路,一切問題都迎刃而解了。

同學(xué)大思路都。

該2.找出不變的量:電量還是電壓用3.求變化的量。

的4.推斷場強(qiáng)變化。

【思路詳解】:。

4其中,ε是電容器介質(zhì)的介電常數(shù),是平行板電容器兩極板的正對(duì)面積,是平行板電容器兩極板間的距離。

依據(jù)這個(gè)公式,我們可以很簡單的從題目給的條件中得到平行板電容器電容的變化。

,總有保持不變的物理量。

一般狀況是下面兩個(gè)物理量中的一個(gè):電量或兩極板間電壓。

①假如題目中說明斷開電源,則電容器電量不變②假如電容器兩極板與電源相連,,則電容器兩端的電壓不變。

“,則求出電容器所帶電量=;假如電壓發(fā)超生變化則依據(jù)公式計(jì)算變化后的電壓。

。

所以,,依據(jù)這個(gè)公式可以很簡單得出電容器兩極板間的場強(qiáng)是增大、減小還是不變。

筆熱身題記一平行板電容器的電容量為,充電后與電源斷開,此時(shí)板上帶電量為,兩板間電勢”差為,圖1,則下列各量的變化是:電容量′=______,帶電量′=______,電勢差′=______,板間場強(qiáng)′______.教導(dǎo)迷津1.電容變化。

□平行板電容器的電場變化2題目中指出間距不變,兩板錯(cuò)開一半圖1,即兩板間距離不變,正對(duì)面積變?yōu)樵瓉淼?2。

依據(jù)電容公式:12每2.找不變量。

個(gè)切斷電源后,板上電量不變,′=.學(xué)3.電容器所帶電量不變,由電容定義得兩板間電壓生都2應(yīng),得板間場強(qiáng)的22經(jīng)過簡潔的熱身,你是否對(duì)思路有了初步的把握假如你覺得上面的熱身題太簡潔,那么請(qǐng)跟隨我們進(jìn)行更進(jìn)一步的體驗(yàn):體驗(yàn)題如右圖所示,、、、四塊相同的金屬板水平放置,、兩板分別與電源的正、、、、兩金屬板連接起來,則各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀況將會(huì)是[]、向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),做自由落體運(yùn)動(dòng)“,、保持靜止?fàn)顟B(tài)超教導(dǎo)迷津級(jí)初始狀態(tài),圖中、、、共組成三個(gè)平行板電容器,且這三個(gè)電容器的電容相同:學(xué)。

這三個(gè)電容串聯(lián),各電容器所帶電量相同,故各電容器兩極板間電壓也4筆相同,即,進(jìn)而我們可以得出這三個(gè)電容器兩極板間的電場強(qiáng)3記度也是相同的。

三個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)、、分別處于平衡狀態(tài),即全部電場力與重力平衡。

”要知道將、連起來后,、、的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),只需要推斷這時(shí)、、之間的場強(qiáng)分別發(fā)生了什么樣的變化,這就可以利用我們前面提到的大思路來解決。

1.推斷電容變化題目中只是將、兩板相連,所以、組成的電容器的電容不變。

□平行板電容器的電場變化3只是兩板等勢。

2.找出不變量兩板始終與電源相連,所以兩板間的電壓不變,仍為3.分別計(jì)算、、兩板間的電壓每等勢,所以0個(gè)、所組成的兩個(gè)電容器仍舊是串聯(lián),所帶電量仍舊相等,這兩個(gè)電容器同學(xué)的電容也不變,所以電壓仍舊相等,即都應(yīng)該2用4.場強(qiáng)變化的①間場強(qiáng),質(zhì)點(diǎn)受到的電場力增23大,將向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

②等勢,所以間場強(qiáng)為0,質(zhì)點(diǎn)所受電場力為0,則只受重力作用,將做自由落體運(yùn)動(dòng)。

③間場強(qiáng)變化與間場強(qiáng)變化相同,所以也將作向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

依據(jù)上面的分析,簡單得到答案為.練題【練1】一平行板電容器,接在電壓為的電源兩端,一帶電物體靜止在電容器兩極板之間。

斷開電源,將電容器兩極距離變?yōu)樵瓉淼膬杀?帶電物體將[].豎直上升.豎直下降.仍舊靜止.以上都不對(duì)“教導(dǎo)迷津超帶電物體受到兩極板間電場的電場力作用,初始狀態(tài)電場力與物體的重力平衡。

級(jí)末狀態(tài)只要分析電場力的變化,就可以推斷出帶電物體的運(yùn)動(dòng)趨勢。

根據(jù)前面類似的思路分析,學(xué)①變化后,記”③2,122④,2□平行板電容器的電場變化4電場強(qiáng)度不變,帶電物體受到的電場力就不變,帶電物體將仍舊靜止,答案為.【練2】一平行板電容器,接在電壓為的電源兩端,一帶電物體以水平速度,0進(jìn)入電容器兩極板之間,可以在兩板間做水平直線運(yùn)動(dòng)。

將兩極板間距離變?yōu)?,每然后斷開電源,再將兩極板錯(cuò)開一半,則這時(shí)上述帶電物體再以水平速度進(jìn)入電容0個(gè)器兩極板之間,問物體軌跡將[]學(xué).下偏.水平.不確定生教導(dǎo)迷津都應(yīng)初始狀態(tài),物體可以做水平運(yùn)動(dòng),說明物體受到的電場力和重力平衡。

該1.將極板間距離變?yōu)?,2,,2用的2.斷開電源2123.極板錯(cuò)開一半,則,,22224.412所以物體受到的電場力將是原來的4倍,物體受到豎直向上的力大于重力,物體的運(yùn)動(dòng)軌跡將上偏,答案為.【練3】如圖所示,平行板電容器兩極板處于水平位置,板帶正電,由于該質(zhì)點(diǎn)帶電量很少,不影響平行板電容器間的電場.這時(shí)兩極板間的電壓為,場強(qiáng)為,質(zhì)點(diǎn)具有的電“,而將極板向下移到圖中虛線所示的位置,則超下列結(jié)論中正確的是[],不變,變大學(xué)變小,不變不變,不變教導(dǎo)迷津根據(jù)我們所給的思路分析:筆①電容變化,極板下移,兩板間距離變小,電容,變大。

4記②