高二物理(人教版)选修31讲义:电容器的电容

电容器的电容

基础知识精讲

一、电容器

1.结构:电容器由两个彼此 又相距很近的导体构成。学%科网 2.种类:有纸质电容器、电解电容器、可变电容器、平行板电容器等。 3.电容器的充、放电

(1)充电:使电容器的两个极板分别带上 的过程。充电的过程是将 储存在电容器中的过程。

(2)放电:使电容器两极板上的电荷 的过程。放电的过程是将储存在电容器中的 转化为其他形式的能过程。

4.带电荷量:电容器 所带的电荷量的绝对值称为电容器所带的电荷量。 5.击穿电压,额定电压

(1)击穿电压:电容器所能承受的 。电容器的工作电压 击穿电压。 (2)额定电压:电容器长期工作时所能承受的 ,比击穿电压要 。 二、电容

1.定义:电容器所带的电荷量与电容器两极板间电势差的比值,叫做电容器的电容,用符号C表示。

2.定义式: 。

3.单位:在国际单位制中,电容的单位是 ,符号是 。

电容的常用单位还有微法( )和皮法( ),它们之间的换算关系为 三、平行板电容器的电容

1.影响因素:平行板电容器的电容与两极板的正对面积成 ,与介质的 成正比,与两极板间的距离成 。

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2.决定式: 。

式中?r是相对介电常数,S是两极板的正对面积,d是两极板间的距离,k为静电常量。 例题精讲

平行板电容器两类问题的分析

充电后与电源的两极分类 相连 不变量 C Q(U) E U C∝Q∝充电后与电源的两极断开 Q ?rSd C∝?rSd ?rSdU∝d ?rS1 ?rS1E∝ dE∝【例题】(2019·江苏省宿迁市高一期末)如图所示,竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E相连,用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间,闭合开关S后悬线与竖直方向夹角为θ。则有

A.保持开关S闭合,将A板向右平移,θ不变 B.保持开关S闭合,将A板向左平移,θ变小 C.先闭合开关S,然后断开,将A板向右平移,θ不变 D.先闭合开关S,然后断开,将A板向右平移,θ变小 参考答案:BC 题型强化

1.(2019·江苏省淮安市田家炳中学高二期末)根据电容的定义式C?A.电容器的电容越大,电容器所带的电荷量就越多

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Q可知 UB.电容器两极板间的电势差越大,电容越小

C.电容器的电容与其带电荷量成正比,与其两极板间的电势差成反比 D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化

2.10–7 C时,其电势差(2019·江苏省宿迁市高一期末)一个电容器所带电荷量增加4×增加了20 V,则它的电容是

A.1×10–8 F B.2×10–8 F C.4×10–8 F D.8×10–8 F

3.板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U1,板间的场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d/2,其他条件不变,这时两极板间的电势差为U2,板间的场强为E2,下列说法正确的是 A.U2=U1,E2=E1 C.U2=U1,E2=2E1

B.U2=2U1,E2=4E1

D.U2=2U1,E2=2E1

4.如图所示为某一电容器所带电荷量和两板间电压的关系图线,若将该电容器两板间的电压从40 V降低到36 V,对电容器来说正确的是 A.是充电过程 B.是放电过程

C.该电容器的电容为5.0×10–2 F D.电容器的电荷量的变化量为0.20 C

5.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域中。如图所示为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两板间的距离而引起电容变化的是

6.(2019·海南省文昌中学高一期末)如图所示,先接通K使平行板电容器充电,然后断开K。再使电容器两板间距离增大,则电容器所带的电荷量Q、电容C、两板

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