考点24 电容器和电容量 【考点知识方法解读】
1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量,即C=Q/U 。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定,与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。
2.动态含电容器电路的分析方法:
①确定不变量。若电容器与电源相连,电容器两极板之间的电势差U 不变;若电容器充电后与电源断开,则电容器两极板带电荷量Q 不变。 ②用平行板电容器的决定式C=4S kd επ分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大,电容量增大;若两极板之间的距离d 增大,电容量减小;若插入介电常数ε较大的电介质,电容量增大。
③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化(电势差U 不变,或电容器两极板之间的电势差变化(电荷量Q 不变。 ④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变,带电荷量不变,两极板之间的距离d 变化,两极板之间的电场强度不变;若两极板之间的电势差不变,若两极板之间的距离d 变化,由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。
【最新三年高考物理精选解析】
1.(2012·新课标理综如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若
一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 A ..所受重力与电场力平衡
B ..电势能逐渐增加 C ..动能逐渐增加 D ..做匀变速直线运动
2.(2012·江苏物理一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是
A .C 和U 均增大 B .
C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小
3:(2011天津理综第5题板间距为d 的平行板板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1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,这时两极板间电势差U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是
A. U 2=U 1,E 2=E 1 B. U 2=2U 1,E 2=4E 1 C. U 2=U 1,E 2=2E 1 D. U 2=2U 1,E 2=2E 1
4.(2010·北京理综.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如题1图。设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若
A. 保持S 不变,增大d ,则θ 变大
B. 保持S 不变,增大d ,则θ 变小
C. 保持d 不变,增大S ,则θ 变小 D. 保持d 不变,增大S ,则θ 不变
5.(2010·重庆理综某电容式话筒的原理示意图如题3图所示,E 为电源,R 为电阻,薄片P 和Q 为两金属基板。对着话筒说话时,P 振动而Q 可视为不动。在P 、Q 间距增大过程中,
A .P 、Q 构成的电容器的电容增大 B .P 上电荷量保持不变 C .M 点的电势比N 点的低 D .M 点的电势比N 点的高