物理选修3选修3-1第一章 静电场8 电容器与电容图文ppt课件

这是一份物理选修3选修3-1第一章 静电场8 电容器与电容图文ppt课件，共55页。PPT课件主要包含了等量异种，容纳电荷本领，成正比，成反比，长期正常，2讨论，图1－8－2，图1－8－3，图1－8－4，图1－8－6等内容，欢迎下载使用。
学习目标：1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造.2．理解电容的概念及其定义式或决定式.3．掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题.重点难点：关于电容器两类典型问题的讨论.
易错问题：对定义式C＝ 的理解，有的同学错误地理解为C与Q成正比，与U成反比.
一、电容器1．基本结构：由两个彼此 又相互 的导体组成.2．电容器的充放电(1)充电：把电容器的两个极板分别和电源的两极相连使两极板分别带上电荷的过程；
(2)放电：把电容器的两个极板相连，两极板上的电荷互相 ，使电容器两极板上的电荷发生的过程.说明：电容器的带电量是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值，而不是指两个极板所带电荷量的绝对值之和.
二、电容1．定义：Q与U的 ，公式为C＝.2．物理意义：表示电容器 的物理量.3．单位：1 F＝μF＝pF.
4．决定电容大小的因素：平行板电容器的电容C跟介电常数εr ，跟极板正对面S，跟板极间的距离d.公式为C＝，当极板间为真空时，C＝.
三、常见的电容器1．分类：(1)按电介质分：空气电容器、电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、 电容器等；(2)按是否可变分：电容器、电容器等.
2．电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够工作时的电压.(2)击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏.
2．公式 是平行板电容器电容的决定式，公式可反映出影响平行板电容器电容大小的因素，此式只对平行板电容器适用.
1．Q是指电容器一个极板上所带电荷量的绝对值.2．由公式 可以推出C＝　
二、电容器的动态变化1．固定电容器充放电过程(1)两极板间电压U不变时，Q不变，电容器两极板间彼此绝缘.(2)两极板间电压U变化时，Q变化，Q变大表示充电，Q变小表示放电，无论充电还是放电过程.都没有电荷通过电容器.
(3)充放电过程中，每个极板的带电量Q及两板间电场强度E随之变化，也满足能量守恒，电场能和其他形式的能相互转化.
　 对电容 ，以下说法正确的是(　　)A．电容器充电荷量越大，电容增加越大B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变【解析】　电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，一旦电容器确定了，电容C便不再变化. 是定义式，不是决定式，无论带电荷量Q和电压U如何变化，其比值始终不变.因此，应选D.
【答案】　D【思维总结】　抓准电容是电容器本身的特性这一根本性质.
1．对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的图应是图1－8－1中的 (　　)图1－8－1
解析：选B.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，仅由电容器本身决定，对于给定的电容器，其电容C的大小与电荷量Q、电压U均无关.
　 一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5C增加到Q2＝3.6×10－5C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，求这个电容器的电容多大？如要使两极板电势差从U1＝10 V降到U2′＝6 V，则每板需减少多少电荷量？
两极板间电势差降为6 V时，每板应减少的电荷量为ΔQ′＝CΔU′＝3×10－6×(10－6)C＝1.2×10－5C.【答案】　3 μF　1.2×10－5C
2．(2010年海南三亚高二检测)有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，现设法使它的电荷量减少3×10－4C，导致电容器两极板间的电压降到原来的，此电容器的电容等于________μF，电容器原来所带的电荷量是________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：150　4.5×10－4　150
如图1－8－2所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中(　　)
A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流【解析】　开始时，图中电容器被充电，A极板带正电，B极板带负电.根据平行板电容器的电容公式C＝ 可知，当增大电容器两极板间的距离d时，
电容C变小，由于电容器始终与电池相连，电容器极板间的电压UAB保持不变，根据电容的定义式 ，当C减小时，电容器两极板所带电荷量Q减小，A极板所带的正电荷一部分经R流向电源的正极，即电阻R中有从a流向b的电流，所以选项B、C正确.故选BC.
【答案】　BC【思维总结】　电容器充、放电过程，即电容器的电荷量变化时，电路中会形成瞬间的电流.
3．关于电容器的充、放电过程，下列说法中正确的是(　　)A．充、放电过程中外电路有瞬间电流B.充、放电过程中外电路有恒定电流C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小
解析：选AD.电容器充、放电过程中，外电路中有短暂的电流，且电流是逐渐减小的，选项A正确，B错误；充电过程中电源提供的电能有一部分储存到电容器两板间的电场中，选项C错误；放电过程中，随着电容器两板间所带的电荷量逐渐减小，场强也逐渐减小，电场能也逐渐减小，选项D正确.
如图1－8－3所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？
【思路点拨】　带电液滴静止时，所受的静电力和重力平衡，液滴带负电，由于液滴所受重力不变，液滴运动状态随静电力的变化而变化，由于F＝qE，因此只要分析出场强E的变化情况即可.
【答案】　见解析【思维总结】　带电体在匀强电场中运动状态的变化，取决于带电体的受力情况和初速度情况，分析静电力时，场强E的变化是个关键，掌握U不变或Q不变两种情况下E的变化规律是解决这类问题的基础.
4．如图1－8－4所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是(　　)
A.带电液滴可能带正电B.增大两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从B到AC.断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D.断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动
解析：选D.带电液滴受电场力和重力作用，可知电场力向上，液滴带负电，A错；增大两极板间距离的过程中，U不变，由知C减小，Q＝CU减小，R中的电流从a到b，但负电荷不会通过电容器从B到A，B错；断开S，减小极板间距过程中E∝，E与d无关，E不变，液滴将静止不动，D对；S减小，E增大，液滴将加速上升，C错.
1．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＝1.0×10－6C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定
解析：选A.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.
2．关于电容器的下列说法中不正确的是(　　)A.电容大小与两板间电势差成正比B.两板间电势差与电容器所带电荷量成正比C.两板间电势差从10 V升高到11 V或从50 V升高到51 V，电荷量的增量相等D.电容大小与两板电势差无关答案：A
3．(2010年苍山高二检测)如图1－8－5所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是(　　)图1－8－5
A.增大两极板之间的距离，指针张角变大B.将A板稍微上移，静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间， 则静电计指针张角变大D.若将A板拿走，则静电计指针张角变为零
解析：选AB.电容器上所带电量一定，由公式 当d变大时，C变小.再由得U变大.当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大，当插入玻璃板时，C变大，U变小，当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B.
4．一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为(　　)A.1.0×10－8 F　　　　　　B.2.0×10－8 FC.4.0×10－8 F D.8.0×10－8 F
5．如图1－8－6所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒定电源上，两板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地.求：(1)平行板电容器的电容；(2)平行板两板间电场强度；(3)距B板2 cm的C点的电势.