《高三物理電容器與電容1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

七、電容器與電容 帶電體放在空中，它所帶的電荷是會(huì)慢慢地失去的，為了保存電荷，我們就需要有一個(gè)能“裝電荷的容器”——電容器。1、電容器：能夠容納（儲(chǔ)存）電荷的器件。電容器是一種存儲(chǔ)電荷的裝置，它在收音機(jī)、電視機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱等各種家用電器中是一個(gè)不可缺少的關(guān)鍵元件之一。例如收音機(jī)的“調(diào)臺(tái)”就是利用電容器來實(shí)現(xiàn)的。那么，電容器的構(gòu)造如何？它有和性質(zhì)及特點(diǎn)呢？ （1）構(gòu)造：兩個(gè)互相靠近且彼此絕緣的導(dǎo)體。a.電容器的極板：構(gòu)成電容器的兩個(gè)導(dǎo)體。b.最簡(jiǎn)單的電容器——平行板電容器：在兩個(gè)正對(duì)的平行金屬板間夾上一層電介質(zhì)（絕緣體）。（2）工作方式:（演示）1）充電：使電容器帶電的過程。（其它能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能）充電后兩極板帶有等量的異種電荷。若保持與電源連接，則板間電壓U不變；若斷開電源，則極板所帶電量Q不變。2）放電：使電容器失去電荷的過程。（電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能）（3）電容器是儲(chǔ)存電場(chǎng)能的裝置。1）原理：異種電荷互相吸引。2）電容器的電荷量：一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值。 不同的電容器容納電荷的本領(lǐng)是不同的，就像不同的容器的裝水量各不相同一樣。為了衡量電容器這種本領(lǐng)的異同，我們引入一個(gè)新的物理量——”電容“。2、電容：描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。（1）電容是電容器本身的一種屬性，其大小與電容器的電荷量無(wú)關(guān)。對(duì)于一個(gè)固定的電容器來說，若其電荷量Q增大，則其正極板的電勢(shì)升高，而負(fù)極板的電勢(shì)降落，正、負(fù)極板的電勢(shì)差U必增大，且Q與U成正比（Q↑→E↑→U↑），比值Q/U是一個(gè)常量。此常量越大，則表明U一定時(shí)，容納了更多的電荷量Q，即此電容器的電容越大。 （2）概念：電容器所帶電荷量Q與兩極板間電勢(shì)差U的比值叫電容器的電容。（3）定義式：（4）單位：法拉（簡(jiǎn)稱法），符號(hào)為“F”。常用單位：微法（μF）、皮法（pF）。1μF=10-6F，1pF=10-12F。電容的大小顯然應(yīng)取決于自身的結(jié)構(gòu)，那么跟哪些因素有關(guān)呢？（5）計(jì)算式： ++++++靜電計(jì)靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用來測(cè)量導(dǎo)體間的電勢(shì)差，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可以知道兩個(gè)導(dǎo)體間的電勢(shì)差。在Q和S不變時(shí)，d減小，U減小。由C=Q/U知：C增大。d↓則引力F↑，容量C↑ ++++++靜電計(jì)在Q和d不變時(shí)，S越小，U越大。由C=Q/U可知：C越小。S↓相當(dāng)于r↑，引力F↓，故C↓ ++++++靜電計(jì)在Q、d和S不變時(shí)，插入電介質(zhì)（εr增大），U減小。由C=Q/U知：C增大。介質(zhì)插入平行板電容器兩極中后，使正負(fù)極板中的電荷更加不易相向運(yùn)動(dòng)而中和，從而C↑。 （6）決定式：（平行板電容器）εr——相對(duì)介電常數(shù)；k=9.0×109N·m2/C2一般來說，電容器的電容決定于兩極板的大小和形狀、相對(duì)位置及板間的電介質(zhì)。3、常用電容器：（1）按構(gòu)造分:固定電容器：C不可變（符號(hào)為??）可變電容器：C可改變（符號(hào)為?）半可變電容器：C只能作微小改變 （2）按介質(zhì)分：紙介電容器：容量大，價(jià)格低，體積小；損耗大，有電感。云母電容器：介質(zhì)損耗小，絕緣性能好，較穩(wěn)定。4、電容器的重要指標(biāo)：電容及額定電壓。瓷介電容器：耐磨，壽命長(zhǎng)；易破碎。電解電容器：容量大（介質(zhì)薄且兩極近)，體積小；有極性，易漏電。（符號(hào)為：）（2）擊穿電壓：加在電容器兩極上的極限電壓。（1）額定電壓：電容器長(zhǎng)期工作所能承受的電壓。一般情況下，工作電壓應(yīng)低于擊穿電壓。 感應(yīng)起電機(jī)萊頓瓶----現(xiàn)在叫“電容器”小結(jié)：1、電容器是電器中是一個(gè)不可缺少的關(guān)鍵元件之一。 2、任何兩個(gè)相近又彼此絕緣的導(dǎo)體均可認(rèn)為是一個(gè)電容器（如一段雙股塑料電線，兩股平行的輸電線等），其容量——電容的大小只跟電容器自身的構(gòu)造（S、d、εr）有關(guān)，而與Q、U無(wú)關(guān)。3、利用公式C=εrS／4kπd，C=Q／U，E=U／d，可以判斷電容器的帶電量Q、兩極板間電勢(shì)差U、兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化。(Q=εrS·U／4kπd;U=4kπQd/εrS;E=4kπQ/εrS)4、電容的串聯(lián)：1/C=1/C1+1/C2+1/C3…電容的并聯(lián)：C=C1+C2+C3+… 1、某電容C=20PF，那么用國(guó)際單位表示，它的電容為_________F．2×10-11練習(xí)鞏固：2、兩個(gè)電容器電量之比為2：1，電壓之比為1：2，則它們的電容之比為_________。4:13、對(duì)于一個(gè)確定的電容器的電容正確的理解是：（）A．電容與帶電量成比。B．電容與電勢(shì)差成反比。C．電容器帶電量越大時(shí)，電容越大。D．對(duì)確定的電容器，每板帶電量增加，兩板間電勢(shì)差必增加。D 4、關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是：（）A.電容器所帶的電荷越多，電容就越大B.電容器兩極板間電壓越高，電容就越大C.電容器所帶電荷增加一倍，則兩極間的電壓也一定增加一倍D.電容表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量CD5、有一正充電的平行板電容器，若使它的電荷量減少3×10-4C，其電壓降為原來的三分之一，則:（）A、電容器原來的帶電量可能是9×10-4CB、電容器原來的帶電量為4.5×10-4CC、電容器原來的電壓可能為1VD、電容器原來的電壓可能為1×10-4VBC D6、下列說法中正確的是:（）A、平行板電容器一板帶電＋Q，另一板帶電－Q，則此電容器不帶電。B、由公式C=Q/U可知，電容器的電容隨帶電量Q的增加而變大。C、平行板電容器保持帶電量不變而增大板距時(shí)，兩板間電壓要減小。D、電容器的帶電量與兩極板間的電勢(shì)差成正比。7、兩塊平行金屬板帶等量異量電荷，要使兩板間的電壓加倍，而板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減半，應(yīng)使（）A、兩板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍B、兩板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍C、兩板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍D、兩板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍C 8、用兩節(jié)相同的電池給兩個(gè)電容器C1和C2充電，已知C1＜C2，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，兩電容器的電勢(shì)差分別為U1和U2，帶電量分別為Q1和Q2，則：（）A．U1＞U2B．U1=U2C．Q1=Q2D．Q1＜Q2BD9、某平行板電容器的電容為C，帶電荷量為Q，相距為d，今在板間中點(diǎn)放一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷，則它受到的電場(chǎng)力的大小為（）A、B、C、D、C 10、對(duì)于給定的電容器，在描述電容量C、帶電量Q、兩板間電勢(shì)差U的相互關(guān)系中，下列圖1－16中正確的是：()ACE D11、在下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板A與一個(gè)靈敏的靜電計(jì)相接，極板B接地，若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到的指針變化做出平行板電容器電容變小的依據(jù)是：（）A、兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小B、兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變大C、極板上電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變小D、極板上電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變大 A12、平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩板間有一正電荷（電荷量很少）固定在P點(diǎn)，如圖所示，以U表示電容兩極板間的電壓，E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，而將正極板移至圖中虛線所示的位置，則（）A、U變大，Ep不變B、E變大，Ep不變C、U變小，Ep變大D、U不變，Ep不變解：由U=4kπQd/εrS及E=4kπQ/εrS可知：d增大，則U增大而E不變；Ep=qφp=q·Ed1也不變。 13、如圖所示，C1和C2是兩個(gè)相同的平行板電容器，帶有相等的電荷量，用導(dǎo)線連接如圖。今在電容器C1的兩極板間插入一塊電介質(zhì)，在電介質(zhì)插入的過程中，下列哪些現(xiàn)象會(huì)發(fā)生（）A、導(dǎo)線上有電流通過，方向?yàn)閍b,cdB、導(dǎo)線上有電流通過，方向?yàn)閎a,dcC、達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，C1兩極板間的電壓高于C2兩極板間的電壓D、C2的帶電量保持不變B簡(jiǎn)析：εr↑則C↑，若Q不變則U↓，要維持U1=U2，就需對(duì)C1“充電”。