2022-2023学年高二物理人教必修三备课必备讲义 电容器的电容（解析版）.pdf

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1、第 十 章 静 电 场 中 的 能 量 10.4电 容 器 的 电 容 课 程 标 准 课 标 解 读 1.知 道 电 容 器 的 概 念，认 识 常 见 的 电 容 器，了 解 电 容 器 的 充、放 电 现 象。2.理 解 电 容 的 概 念，掌 握 电 容 的 定 义 式、单 位，并 能 应 用 定 义 式 进 行 简 单 的 计 算。3.了 解 平 行 板 电 容 器 的 电 容 公 式，知 道 改 变 平 行 板 电 容 器 电 容 大 小 的 方 法。4.会 对 电 容 器 的 两 类 动 态 问 题 分 析。1.观 察 常 见 电 容 器 的 构 造，建 构 电 容 器 模 型。

2、通 过 实 验，观 察 电 容 器 在 充、放 电 过 程 中 电 流 与 电 压 的 变 化，分 析 电 荷 量 变 化 及 能 量 转 化 情 况。2.经 历 实 验 探 究 电 容 器 两 极 板 间 电 势 差 与 所 带 电 荷 量 关 系 和 用 物 理 量 之 比 定 义 电 容 的 过 程，理 解 电 容 概 念。知 道 电 容 的 单 位。3.了 解 电 容 器 的 类 型、特 性 及 作 用。4.了 解 影 响 平 行 板 电 容 器 电 容 大 小 的 因 素。贫 知 识 精 讲 知 识 点 0 1 电 容 器 1.电 容 器 两 个 彼 此 绝 缘 又 相 距 很 近

3、的 导 体,组 成 一 个 电 容 器。2.充、放 电 过 程 充 电 过 程 放 电 过 程 定 义 使 电 容 器 带 电 的 过 程 中 和 掉 电 容 器 所 带 电 荷 的 过 程 方 法 将 电 容 器 的 两 极 板 与 电 源 的 两 极 相 连 用 导 线 将 电 容 器 的 两 极 板 接 通 电 场 强 度 变 化 极 板 间 的 电 场 强 度 变 大 极 板 间 的 电 场 强 度 变 小 能 量 转 化 其 他 能 转 化 为 电 场 能 电 场 能 转 化 为 其 他 能【即 学 即 练 1】我 国 自 主 研 发、全 球 首 创 的“超 级 电 容 器”如 图

4、所 示，这 种 电 容 器 安 全 性 高，可 反 复 充 放 电 100万 次 以 上，使 用 寿 命 长 达 十 二 年，且 容 量 超 大（达 到 9 500 F）,能 够 在 10 s内 完 成 充 电。则 该“超 级 电 容 器”（）曲 A.充 电 过 程 中 电 流 是 恒 定 电 流 B.充 电 过 程 中 两 极 的 电 压 逐 渐 增 大 C.充 电 时 电 容 器 的 正 极 应 接 电 源 的 负 极 D.放 电 过 程 中 电 容 器 的 化 学 能 转 化 为 电 能【答 案】B【解 析】充 电 过 程 中 电 流 逐 渐 增 大，A 错 误：充 电 过 程 中 两

5、极 的 电 荷 量 逐 渐 增 大，故 电 压 逐 渐 增 大，B 正 确；充 电 时 电 容 器 的 正 极 应 接 电 源 的 正 极，放 电 过 程 电 容 器 的 电 场 能 转 化 为 电 能，C、D错 误。知 识 点 0 2 电 容 1.物 理 意 义 表 示 电 容 器 储 存 电 荷 本 领 的 大 小。2.定 义 电 容 器 所 带 的 电 荷 量。与 电 容 器 两 极 板 间 的 电 势 差 u 的 比 值,公 式 为 c三*3.大 小 电 容 器 的 电 容 在 数 值 上 等 于 使 两 极 板 间 的 电 势 差 为 八 1时 电 容 器 需 要 带 的 电 荷 量

6、，电 荷 量 越 多，表 示 电 容 器 的 电 容 越 大。4.单 位 在 国 际 单 位 制 中 是 法 拉(F)。1 F=1 C/V,1 F=U)u F=1012 pF5.击 穿 电 压 与 额 定 电 压(1)击 穿 电 压：加 在 电 容 器 两 极 板 上 的 电 压 不 能 超 过 某 一 限 度，超 过 这 个 限 度，电 介 质 将 被 击 穿，电 容 器 损 坏。这 个 极 限 电 压 叫 作 击 穿 电 压。(2)额 定 电 压：电 容 器 外 壳 上 标 的 是 工 作 电 压，或 称 额 定 电 压，这 个 数 值 比 击 穿 电 压 低。【即 学 即 练 2 如 图

7、 所 示 为 某 一 电 容 器 中 所 带 电 荷 量 和 两 端 电 压 之 间 的 关 系 图 线，若 将 该 电 容 器 两 端 的 电 压 从 4 0 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 X 10-2 FD.该 电 容 器 的 电 荷 量 变 化 量 为 0.2 C【答 案】B【解 析】由。=C U 知，U 降 低，则。减 小，故 为 放 电 过 程，A 错，B 对；C=器 F=5X1()-3F,c错：AQ=CAU=5X 10-3x4 C=0.02C,D 错.知 识

8、 点 0 3 常 用 电 容 器 1.平 行 板 电 容 器(1)电 容 的 决 定 因 素 减 小 平 行 板 电 容 器 两 极 板 的 正 对 面 积、增 大 两 极 板 之 间 的 距 离 都 能 减 小 平 行 板 电 容 器 的 电 容；而 在 两 极 板 之 间 插 入 电 介 质，却 能 增 大 平 行 板 电 容 器 的 电 容。(2)电 容 的 决 定 式 0=篝？g 为 电 介 质 的 相 对 介 电 常 数，女 为 静 电 力 常 量。4 J i KCI2.常 用 电 容 器 分 类(1)按 电 介 质 分：空 气 电 容 器、聚 苯 乙 烯 电 容 器、陶 瓷 电 容

9、 器、电 解 电 容 器 等。(2)按 电 容 是 否 可 变 分：可 变 电 容 器、固 定 电 容 器。【即 学 即 练 3(多 选)如 图 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 3 板 带 电，则 下 列 判 断 正 确 的 是()A.增 大 两 极 板 间 的 距 离，静 电 计 指 针 张 角 变 大 B.将 A 板 稍 微 上 移，静 电 计 指 针 张 角 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

10、计 指 针 张 角 变 为 零【答 案】AB【解 析】frS电 势 差。变 大(小)，静 电 计 指 针 张 角 变 大(小).电 容 器 所 带 电 荷 量 一 定，由 公 式 知,当 d 变 大 时，C 变 小，再 由。=多 得 U 变 大；当 A 板 稍 微 上 移 时，两 极 板 正 对 面 积 S 变 小，。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，。更 小，故 U 应 更 大，正 确 选 项 为 A、B.考 法 0 1 电 容 器 电 容 1.电 容 器 的 充 电 过 程，电 源 提

11、 供 的 能 量 转 化 为 电 容 器 的 电 场 能；电 容 器 的 放 电 过 程，电 容 器 的 电 场 能 转 化 为 其 他 形 式 的 能 量.2.电 容 器 的 充、放 电 过 程 中，电 路 中 有 充 电、放 电 电 流，电 路 稳 定 时，电 路 中 没 有 电 流.3。=多 是 电 容 的 定 义 式，由 此 也 可 得 出：C=怒 4.电 容 器 的 电 容 决 定 于 电 容 器 本 身，与 电 容 器 的 电 荷 量 Q 以 及 电 势 差。均 无 关.5.对 Q-U 图 像 的 理 解 如 图 所 示，对 固 定 的 电 容 器，。一。图 像 是 一 条 过 原

12、 点 的 直 线，直 线 的 斜 率 表 示 电 容 大 A O小，因 而 电 容 器 的 电 容 也 可 以 表 示 为。=滞。【典 例 1】对 于 某 一 电 容 器，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.电 容 器 所 带 的 电 荷 量 越 多，电 容 越 大 B.电 容 器 两 极 板 间 的 电 势 差 越 大，电 容 越 大 C.电 容 器 所 带 的 电 荷 量 增 加 一 倍，两 极 板 间 的 电 势 差 也 增 加 一 倍 D.电 容 器 两 极 板 间 的 电 势 差 减 小 到 原 来 的 看 它 的 电 容 也 减 小 到 原 来 的 g【答 案】C【解 析】电 容

13、 器 的 电 容 由 电 容 器 本 身 决 定，与 所 带 电 荷 量 和 两 极 板 间 的 电 势 差 无 关，A、B、D 错;根 据 C=,对 于 某 一 电 容 器，它 所 带 的 电 荷 量 与 两 极 板 间 的 电 势 差 成 正 比，所 以 电 容 器 所 带 的 电 荷 量 增 加 一 倍，两 极 板 间 的 电 势 差 也 增 加 一 倍，C 对.考 法 0 2 平 行 板 电 容 器1.c=”篇 的 比 较(1)C=是 电 容 的 定 义 式，对 某 一 电 容 器 来 说，但 C=不 变，反 映 电 容 器 容 纳 电 荷 本 领 的 大 小；P q 1(2)C=幼

14、是 平 行 板 电 容 器 电 容 的 决 定 式，C f g s,C吟,反 映 了 影 响 电 容 大 小 的 因 素.2.平 行 板 电 容 器 的 两 类 典 型 问 题(1)开 关 S 保 持 闭 合，两 极 板 间 的 电 势 差 U 恒 定，充 电 后 断 开 S,电 荷 量。恒 定,Q=4 iM Q d _U C aS ErSU 4nkQ 1【典 例 2】平 行 板 电 容 器 和 电 源、电 阻、开 关 串 联，组 成 如 图 所 示 的 电 路.接 通 开 关 K,给 电 容 器 充 电，则()K RA.保 持 K 接 通，减 小 两 极 板 间 的 距 离，则 两 极 板

15、间 的 电 场 强 度 减 小 B.保 持 K 接 通，在 两 极 板 间 插 入 一 块 铝 板，则 两 极 板 间 的 电 场 强 度 增 大 C.充 电 结 束 后 断 开 K,减 小 两 极 板 间 的 距 离，则 两 极 板 间 的 电 压 增 大 D.充 电 结 束 后 断 开 K,在 两 极 板 间 插 入 一 块 电 介 质，则 两 极 板 间 的 电 压 增 大【答 案】B【解 析】保 持 K 接 通，电 容 器 两 极 板 间 的 电 压 不 变，减 小 两 极 板 间 的 距 离，由 七=与 可 知，两 极 板 间 的 电 场 强 度 增 大，A 错 误；保 持 K 接

16、通，在 两 极 板 间 插 入 一 块 铝 板，相 当 于 减 小 两 极 板 间 距 离，而 电 容 器 两 极 板 间 电 压 不 变，由 可 知，两 极 板 间 的 电 场 强 度 增 大，B 正 确：充 电 结 束 后 断 开 K,电 容 器 所 带 电 荷 量 不 变，减 小 两 极 板 间 的 距 离，由 平 行 板 电 容 器 电 容 的 决 定式。=空 知 电 容 c 增 大，根 据 u=g 可 知，两 极 板 间 的 电 压 减 小，C 错 误；充 电 结 束 后 断 开 K,在 两 极 板 间 插 入 一 块 电 介 质，根 据 哈 知 电 容 C 增 大，由 可 知，两

17、极 板 间 的 电 rTLKCl L压 减 小，D 错 误.考 法 0 3 电 容 器 的 动 态 分 析 1.分 析 思 路(1)确 定 不 变 量。电 容 器 与 电 源 相 连 时，电 压 不 变；电 容 器 先 充 电，后 与 电 源 断 开 时，所 带 电 荷 量 不 变。(2)用 决 定 式 C=分 析 平 行 板 电 容 器 的 电 容 的 变 化。(3)用 定 义 式 C=分 析 电 容 器 所 带 电 荷 量 或 两 极 板 间 电 势 差 的 变 化。(4)用 E=,分 析 电 容 器 间 电 场 强 度 的 变 化。2.重 要 结 论：平 行 板 电 容 器 极 板 上

18、的 电 荷 密 度 将 影 响 板 间 电 场 强 度，电 荷 密 度 不 变、电 场 强 度 不 变。电 荷 密 度 增 大，电 场 强 度 增 大，反 之，减 小。当 只 有 板 的 正 对 面 积 变 化 时，将 影 响 电 荷 的 密 度，电 场 强 度 发 生 变 化。【典 例 3】工 厂 在 生 产 纺 织 品、纸 张 等 绝 缘 材 料 时 为 了 实 时 监 控 其 厚 度，通 常 要 在 生 产 流 水 线 上 设 置 如 图 所 示 传 感 器。其 中 A、B 为 平 行 板 电 容 器 的 上、下 两 个 极 板，上 下 位 置 均 固 定，且 分 别 接 在 恒 压 直

19、 流 电 源 的 两 极 上。当 流 水 线 上 通 过 的 产 品 厚 度 增 大 时，下 列 说 法 正 确 的 是()A.A、B 平 行 板 电 容 器 的 电 容 减 小 B.A、B 两 板 间 的 电 场 强 度 增 大 C.A、B 两 板 上 的 电 荷 量 变 小 D.有 电 流 从 匕 向 a 流 过 灵 敏 电 流 计【答 案】D【解 析】产 品 厚 度 增 大 时，电 容 器 的 电 容。=工 力 增 大，A 错 误；两 板 间 电 压 不 变，电 场 强 度E=称 保 持 不 变，B 错 误；根 据。=C U,电 容 器 将 充 电，负 电 荷 从 a 向 分 流 过 灵

20、 敏 电 流 计，即 有 电 流 从/?向 流 过 灵 敏 电 流 计，C 错 误，D 正 确。4 分 层 提 分 题 组 A 基 础 过 关 练 1.“探 究 电 容 器 充、放 电”的 实 验 装 置 示 意 图 如 图 所 示，已 知 灵 敏 电 流 计 0 刻 度 在 表 盘 中 央 位 置，经 判 断：当 电 流 从 左 接 线 柱 流 入 时 指 针 左 偏；电 流 从 右 接 线 柱 流 入 时 指 针 右 偏。请 根 据 所 学 知 识 回 答 下 列 问 题：E 宁-L-（1）电 容 器 充 电 结 束 后，将 开 关 s 扳 到 人 放 电 的 过 程 中，灵 敏 电 流

21、计 指 针 会 _（选 填“左”或“右”）偏。（2）将 开 关 S 扳 到 a,让 电 源 给 电 容 器 充 电 结 束 后，保 持 开 关 位 置 不 变，若 将 电 容 器 中 间 插 入 一 层 有 机 玻 璃 板，则 在 插 入 过 程 中 灵 敏 电 流 计 指 针 会 _（选 填“左”或“右”）偏。【答 案】（1）左（2）右【解 析】（1）当 电 流 从 左 接 线 柱 流 入 时 指 针 左 偏；电 流 从 右 接 线 柱 流 入 时 指 针 右 偏。电 容 器 充 电 结 束 后，将 开 关 S 扳 到 匕 放 电 的 过 程 中，电 流 自 左 向 右 通 过 电 流 计，

22、灵 敏 电 流 计 指 针 会 左 偏。（2）将 开 关 S 扳 到 a,让 电 源 给 电 容 器 充 电 结 束 后，保 持 开 关 位 置 不 变，电 容 器 极 板 间 电 压 恒 定，若 将 电 容 器 中 间 插 入 一 层 有 机 玻 璃 板，电 容 增 大，电 荷 量 增 大，电 流 自 右 向 左 通 过 电 流 计，灵 敏 电 流 计 指 针 会 右 偏。2.根 据 电 容 器 的 电 容 的 定 义 式 C=,下 列 说 法 正 确 的 是（）A.电 容 器 所 带 电 荷 量 Q 越 多，它 的 电 容。就 越 大，C 与。成 正 比 B.电 容 器 不 带 电 时，其

23、 电 容 为 零 C.电 容 器 两 极 之 间 的 电 压 U 越 高，它 的 电 容。就 越 小，。与 U 成 反 比 D.电 容 器 的 电 容 大 小 与 电 容 器 的 带 电 情 况 无 关【答 案】D【解 析】电 容 器 所 带 电 荷 量。越 多，两 极 之 间 的 电 压 U 越 高，但 电 容 不 变，故 A 错 误；电 容 反 映本 身 的 特 性，电 容 器 不 带 电 时，电 容 并 不 为 零，故 B 错 误；电 容 表 征 电 容 器 容 纳 电 荷 的 本 领 大 小，与 电 压 U 无 关，故 C 错 误；电 容 表 征 电 容 器 容 纳 电 荷 的 本 领

24、 大 小，电 容 大 小 与 电 容 器 的 带 电 情 况 无 关，故 D 正 确。3.特 斯 拉 线 圈 是 一 种 制 造 人 工 闪 电 的 装 置，该 装 置 的 简 化 结 构 如 图 所 示。金 属 顶 端 和 大 地 构 成 一 个 特 殊 的 电 容 器。顶 端 放 电 后，“电 荷 补 充 线 圈”给 顶 端 补 充 电 荷，因 而 能 持 续 地 放 电。设 顶 端 与 大 地 间 电 压 为 U,顶 端 所 带 电 荷 量 为 0,下 列 说 法 正 确 的 是（）A.放 电 过 程 中，该 电 容 器 的 电 容 增 大 B.充 电 过 程 中，该 电 容 器 的 电

25、 容 增 大 C.若。不 变，顶 端 离 地 面 越 近 U越 小 D.若。不 变，顶 端 正 对 面 积 越 大 U越 大【答 案】C【解 析】电 容 器 的 电 容 由 电 容 器 本 身 的 特 性 决 定，与 电 容 器 的 电 压 和 所 带 电 荷 量 无 关，不 论 电 荷 量。多 还 是 少，其 与 大 地 构 成 的 电 容 器 的 电 容。不 变，因 此 电 容 器 的 充 放 电 对 电 容 大 小 无 影 p C响，故 A、B 错 误；由 公 式 可 知，顶 端 离 地 越 低，电 容 越 大，电 荷 量。一 定 时，由 4 n A z/分 析 知 其 与 大 地 间

26、的 电 势 差 越 小，故 C 正 确；由 公 式 C=7吟 可 知，顶 端 面 积 越 大，U kd电 容 越 大，电 荷 量 Q 一 定 时，由 分 析 知 其 与 大 地 间 的 电 势 差 越 小，故 D 错 误。4.两 块 互 相 靠 近 的、很 大 的 平 行 金 属 板，分 别 带 有 等 量 异 种 电 荷，为 了 使 两 板 间 的 匀 强 电 场 电 场 强 度 加 倍，可 采 取 的 措 施 是（）A.只 使 两 板 的 距 离 减 半 B.只 使 两 板 的 电 荷 量 都 加 倍 C.只 使 两 板 的 正 对 面 积 加 倍 D.使 两 板 的 电 荷 量、距 离、

27、正 对 面 积 都 加 倍【答 案】BrS Q U 4nAQ【解 析】只 使 两 板 的 距 离 减 半，由 C=4 n k/和 吏=万 得 E=7=，可 知 电 场 强 度 不 变，u故 A 错 误；只 使 两 板 的 电 荷 量 都 加 倍，由。=C U 知 电 压 U加 倍，而 由 E=7可 知 两 板 间 的 匀 4nkQ强 电 场 电 场 强 度 加 倍，故 B 正 确；只 使 两 板 的 正 对 面 积 加 倍，由 E=一 晨 知，板 间 匀 强 电 场 er5的 电 场 强 度 减 小，故 C 错 误；使 两 板 的 电 荷 量、距 离、正 对 面 积 都 加 倍，由。=了 后

28、知 电 容 U不 变，而 由 Q=C U知 电 压 加 倍，再 由 E=万 知 电 场 强 度 不 变，故 D 错 误。5.如 图 所 示 的 实 验 装 置 中，极 板 A 接 地，平 行 板 电 容 器 的 极 板 B 与 一 个 灵 敏 静 电 计 相 接。将 A 极 板 向 左 移 动，增 大 电 容 器 两 极 板 间 的 距 离 时，电 容 器 所 带 的 电 荷 量 Q、电 容 C、两 极 间 的 电 压 U、电 容 器 两 极 板 间 的 电 场 强 度 E 的 变 化 情 况 是（）A.Q 变 小，C 不 变，U不 变，E 变 小 B.。变 小，C 变 小，U 不 变，E 不

29、 变 C.Q不 变，C 变 小，U变 大，E 不 变 D.。不 变，C 变 小，U变 大，E 变 小【答 案】CrS【解 析】由 于 电 容 器 与 电 源 断 开，因 此 电 容 器 所 带 的 电 荷 量。保 持 不 变，根 据。=石 后 当 增 大 两 板 间 的 距 离 d 时，电 容 C 变 小，根 据 C=TJ 4 T l kC可 知 两 板 间 的 电 压 U增 大，而 电 容 器 两 极 板 间 的 电 场 强 度 三 式 联 立 可 得 E=JC l E Q因 此 电 场 强 度 E 与 4 无 关，增 大 时 电 场 强 度 E 不 变，因 此 C 正 确，A、B、D 错

30、误。6.如 图 所 示，平 行 板 电 容 器 与 电 压 恒 定 的 直 流 电 源 连 接，下 极 板 接 地，静 电 计 所 带 电 荷 量 很 少，可 被 忽 略.一 带 负 电 油 滴 被 固 定 于 电 容 器 中 的 尸 点，现 将 平 行 板 电 容 器 的 下 极 板 竖 直 向 下 移 动 一 小 段 距 离，则（）A.平 行 板 电 容 器 的 电 容 将 变 大 B.静 电 计 指 针 张 角 变 小 C.带 电 油 滴 的 电 势 能 将 增 大D.若 先 将 上 极 板 与 电 源 正 极 的 导 线 断 开 再 将 下 极 板 向 下 移 动 一 小 段 距 离，

31、则 带 电 油 滴 所 受 静 电 力 不 变【答 案】D【解 析】两 极 板 与 电 源 相 连，所 以 两 极 板 间 的 电 势 差 恒 定，即 静 电 计 张 角 不 变，当 下 极 板 向 下 移 grS动 时，两 板 间 距 增 大，根 据 公 式 万 可 知 电 容 减 小，故 A、B 错 误；电 势 差 不 变，而 d 增 大，则 根 据 可 知 电 场 强 度 减 小，P 点 与 上 极 板 的 电 势 差 减 小，则 P 点 的 电 势 增 大，因 为 该 油 滴 为 负 电 荷，则 电 势 能 减 小，C 错 误；与 电 源 断 开，两 极 板 的 电 荷 量 Q 恒 定

32、 不 变，根 据 公 式 0=需，c=g E=M，联 立 解 得 七=弊，即 两 极 板 间 的 电 场 强 度 在 电 荷 量 恒 定 的 情 况 下 与 两 极 板 间 的 距 离 无 关，故 两 极 板 间 的 电 场 强 度 E 不 变，即 油 滴 所 受 静 电 力 不 变，D 正 确.7.如 图 所 示，已 充 电 的 平 行 板 电 容 器 两 极 板 正 对，极 板 A 与 静 电 计 相 连，极 板 B 接 地。若 将 极 板 B 稍 向 上 移，则（）A.电 容 器 的 电 容 变 大 B.电 容 器 所 带 的 电 荷 量 变 大 C.两 极 板 间 电 场 的 电 场

33、强 度 不 变 D.静 电 计 指 针 偏 转 的 角 度 变 大【答 案】D【解 析】若 极 板 B 稍 向 上 移，两 极 板 正 对 面 积 减 小，由 电 容 的 决 定 式。得 知 电 容 变 小，A 错 误；没 有 充、放 电 的 回 路，所 以 电 容 器 所 带 电 荷 量 不 变，故 B 错 误；由 七=乌=一 与 C l Gu4 n k=江 华 知 两 极 板 间 的 电 场 强 度 增 大，C 错 误；由 C=g分 析 可 以 知 道，极 板 间 的 电 势 差 变 大，则 静 电 计 指 针 偏 角 变 大，D 正 确。8.如 图 所 示，平 行 板 电 容 器 的 两

34、 极 板 A、B 接 于 电 池 两 极，一 带 正 电 的 小 球 悬 挂 在 电 容 器 内 部，闭 合 S,给 电 容 器 充 电，这 时 悬 线 偏 离 竖 直 方 向 的 夹 角 为 仇 则 下 列 说 法 正 确 的 是（）A.保 持 S 闭 合，将 A 板 向 B 板 靠 近，则。增 大 B.保 持 S 闭 合，将 A 板 向 B 板 靠 近，则。不 变 C.断 开 S,将 A 板 向 B 板 靠 近，则。增 大 D.断 开 S,将 A 板 向 B 板 靠 近，则。减 小【答 案】A【解 析】若 保 持 S 闭 合，则 电 容 器 两 极 板 之 间 的 电 压 保 持 不 变，

35、因 此 根 据 E=%可 知，当 将 A 板 向 B 板 靠 近 时，电 场 强 度 增 大，则 电 场 力 增 大，8将 增 大，故 A 正 确，B 错 误；若 断 开 S,电 容 器 所 带 电 荷 量 保 持 不 变，由 言 言 和 以 及 后/，可 得：七=包 果，由 于 Q、S不 变，只 是 d 变 化，所 以 电 场 强 度 不 变，故 电 场 力 不 变，则。不 变，故 C、D 错 误。题 组 B 能 力 提 升 练 9.传 感 器 是 把 非 电 学 量（如 温 度、速 度、压 力 等）的 变 化 转 换 为 电 学 量 变 化 的 一 种 元 件，在 自 动 控 制 中 有

36、着 相 当 广 泛 的 应 用。一 种 测 量 液 面 高 度。的 电 容 式 传 感 器 的 示 意 图 如 图 所 示，从 电 容。大 小 的 变 化 就 能 反 映 液 面 的 升 降 情 况，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.C 减 小 表 示。减 小 B.。增 大 表 示 减 小 C.。减 小 表 示/?增 大 D.C 的 变 化 与 h 变 化 无 直 接 关 系【答 案】A【解 析】o S在 该 传 感 器 中，液 体 相 当 于 一 个 极 板，根 据 电 容 器 的 决 定 式。=广 3,力 减 小，表 示 液 面 下 降 时，相 当 于 电 容 器 的 正 对 面 积

37、S 减 小，因 此 导 致 电 容 C 减 小，故 A 正 确，B、C、D 错、口 7天 o1 0.如 图 所 示，M、N 是 一 对 水 平 放 置 的 平 行 板 电 容 器，将 它 与 一 电 动 势 为 E,内 阻 为 的 电 源 组 成 如 图 所 示 的 电 路，火 是 并 联 在 电 容 器 上 的 滑 动 变 阻 器，G 是 灵 敏 电 流 计，在 电 容 器 的 两 极 板 间 有 一 带 电 的 油 滴 处 于 悬 浮 状 态，现 保 持 开 关 S 闭 合，则（）7A.将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 向 下 滑 动 时，灵 敏 电 流 计 中 有 从。向 方 的 电

38、流 B.将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 向 上 滑 动 时，灵 敏 电 流 计 中 有 从 向。的 电 流 C.保 持 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 不 动，减 小 M、N 间 的 距 离，带 电 油 滴 将 向 上 运 动 D.保 持 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 不 动，减 小 M、N 间 的 正 对 面 积，带 电 油 滴 将 向 下 运 动【答 案】C【解 析】保 持 开 关 S 闭 合，将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 向 下 滑 动 时，外 电 阻 减 小，电 容 器 两 极 板 间 电 压 减 小，电 容 器 放 电，上 极 板 与 正 极 相 连，故 电 流 从。向“

39、，故 A 错 误：保 持 开 关 S 闭 合，将 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 向 上 滑 动 时，电 容 器 两 极 板 间 电 压 增 大，电 容 器 继 续 充 电，灵 敏 电 流 计 中 有 从 a 向 匕 的 电 流，B 错 误；保 持 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 不 动，减 小 M、N 间 的 距 离，电 容 器 电 容 增 大，电 荷 量 增 加，两 极 板 间 电 场 强 度 增 大，带 电 油 滴 将 向 上 运 动，C 正 确；保 持 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 不 动，减 小 M、N 间 的 正 对 面 积，两 极 板 间 的 电 场 强 度 不 变，带 电 油

40、 滴 仍 保 持 静 止，D 错 误。11.一 平 行 板 电 容 器 充 电 后 与 电 源 断 开，正 极 板 接 地，在 两 极 板 间 有 一 正 电 荷（电 荷 量 很 小）固 定 在 尸 点，如 图 所 示，以 E 表 示 两 极 板 间 的 场 强，U 表 示 电 容 器 的 电 压，耳 表 示 正 电 荷 在 P点 的 电 势 能.若 保 持 负 极 板 不 动，将 正 极 板 移 到 图 中 虚 线 所 示 的 位 置，则（）P（:二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 A.U变 小，E 不 变 C.U变 小，稣 不 变【答 案】A【解 析】B.E变 大，弓 变 大 D.

41、U不 变，弓 不 变 由 于 电 容 器 充 电 后 与 电 源 断 开，说 明 电 容 器 所 带 电 荷 量 不 变，正 极 板 向 负 极 板 移 近 时，由。=原 产 方 可 知，电 谷 C 增 大.又 由 可 知，U 减 小，而 由 E=告=素&盛 可 知,电 场 强 度 E 不 变，由 于 E 不 变，P 到 正 极 板 的 距 离 减 小，可 知 P 点 的 电 势 升 高，则 正 电 荷 的电 势 能 Ep=qSp变 大.综 上 可 知，A 项 正 确.12.研 究 与 平 行 板 电 容 器 电 容 有 关 因 素 的 实 验 装 置 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确

42、的 是（）A.实 验 前，只 用 带 电 玻 璃 棒 与 电 容 器 a 板 接 触，能 使 电 容 器 带 电 B.实 验 中，只 将 电 容 器 b 板 向 上 平 移，静 电 计 指 针 的 张 角 变 小 C.实 验 中，只 在 极 板 间 插 入 有 机 玻 璃 板，静 电 计 指 针 的 张 角 变 大 D.实 验 中，只 增 加 极 板 带 电 量，静 电 计 指 针 的 张 角 变 大，表 明 电 容 增 大【答 案】A【解 析】实 验 前，只 用 带 电 玻 璃 棒 与 电 容 器 a 板 接 触，则 a 板 带 电，由 静 电 感 应，在 b 板 上 感 应 出 与 a 板

43、 电 性 相 反 的 电 荷，A 正 确；实 验 中，只 将 电 容 器 b 板 向 上 平 移，正 对 面 积 S 变 小，由 C=7 3，可 知 电 容 C 变 小，由 C=g可 知，。不 变，U 变 大，因 此 静 电 计 指 针 的 张 角 变 4 n kd U大，B 错 误；实 验 中，只 将 极 板 间 插 入 有 机 玻 璃 板，相 对 介 电 常 数 打 变 大，由 可 知 电 容 C 变 大，由 C=可 知，。不 变，U 变 小，静 电 计 指 针 的 张 角 变 小，C 错 误；实 验 中，只 增 加 极 板 带 电 量，电 容 C 不 变，由 c=，可 知 静 电 计 指

44、 针 的 张 角 变 大，D 错 误。13.（多 选）如 图 所 示，平 行 板 电 容 器 A、B 间 有 一 带 电 油 滴 P 正 好 静 止 在 极 板 正 中 间，现 将 B极 板 匀 速 向 下 移 动 到 虚 线 位 置，其 他 条 件 不 变。则 在 B 极 板 移 动 的 过 程 中（）-a-7-b-AP-A.油 滴 将 向 下 做 匀 加 速 运 动 B.电 流 计 中 电 流 由 人 流 向 aC.油 滴 运 动 的 加 速 度 逐 渐 变 大 D.极 板 所 带 的 电 荷 量 减 少【答 案】CD【解 析】将 B 极 板 匀 速 向 下 运 动 时，两 极 板 间 的

45、 距 离 增 大，由 于 电 势 差 U 不 变，则 根 据 E=，知 极 板 间 的 电 场 强 度 减 小，油 滴 所 受 的 电 场 力 减 小，电 场 力 小 于 重 力，油 滴 所 受 合 力 向 下，油 滴 向 下 力 口 速 运 动，加 速 度 a j E=g 端 由 于 q、U、加 不 变，d 逐 渐 增 大，则 加 速 度。逐 渐 增 大，油 滴 向 下 做 加 速 度 增 大 的 加 速 运 动，故 C 正 确，A 错 误；电 容 器 板 间 距 离 增 大，则 电 容 器 的 电 容 C 减 小，而 板 间 电 压 U 不 变，则 由 C=可 知 电 容 器 所 带 电

46、荷 量 Q 减 小，电 容 器 放 电，上 极 板 带 正 电，则 知 电 流 计 中 电 流 由。流 向 从 故 B 错 误，D 正 确。题 组 C 培 优 拔 尖 练 14.在“用 传 感 器 观 察 电 容 器 的 充 电 和 放 电”实 验 中，电 路 图 如 图 甲。一 位 同 学 使 用 的 电 源 电 动 势 为 10.0V,测 得 放 电 的/一/图 像 如 图 乙 所 示。接 计 算 机 电 流 一 传 感 器 cTz_/mA10甲(1)若 按“四 舍 五 入(大 于 半 格 算 一 个，小 于 半 格 舍 去)”法，根 据(il-t 图 线 与 两 坐 标 轴 包 围 面

47、积”，电 容 器 在 全 部 放 电 过 程 中 释 放 的 电 荷 量 约 为 Co(结 果 保 留 2 位 有 效 数 字)(2)根 据 以 上 数 据 估 算 电 容 器 的 电 容 值 为 Fo(结 果 保 留 2 位 有 效 数 字)(3)如 果 将 电 阻 R 换 一 个 阻 值 更 大 的 电 阻，则 放 电 过 程 释 放 的 电 荷 量 _(选 填”变 多”“不 变”或“变 少”)。【答 案】0.017(2)0.001 7(3)不 变【解 析】(1)电 容 器 的 放 电 图 像 是 一 条 逐 渐 下 降 的 曲 线，而 4=，从 微 元 法 得 到，/一/图 像 与 坐

48、标 轴 围 成 的 面 积 就 是 总 的 电 荷 量，经 确 认：图 像 下 约 有 42格，所 以 电 容 器 在 全 部 放 电 过 程 中 释 放 的 电 荷 量 约 为 Q=42X 0.001 X 0.4 C0.017Co(2)从 上 一 问 知 道，电 容 器 充 满 电 后 所 带 的 电 荷 量 Q=0.017C,而 所 加 电 压 U=E=10V,所 以 C=0.001 7Fo(3)由 图 看 出，若 将 电 阻 换 一 个 阻 值 较 大 电 阻，但 由 于 电 容 器 电 荷 量 一 定，则 所 有 电 荷 量 将 通 过 电 阻 R 释 放，只 是 图 像 更 加 平

49、缓 些，但 总 量 不 变。15.如 图 所 示，一 平 行 板 电 容 器 接 在。=12 V 的 直 流 电 源 上，电 容 C=3.0X10 10F,两 极 板 间 距 离 d=1.20X KF，m,g XX 10 m/s2,求：(1)该 电 容 器 所 带 电 荷 量；(2)若 板 间 有 一 带 电 微 粒，其 质 量?=2.0Xl(F3kg,恰 在 板 间 处 于 静 止 状 态，则 该 微 粒 带 电 荷 量 为 多 少？带 何 种 电 荷？【答 案】(1)3.6X10-9c 2.0XKF6c 负 电 荷【解 析】(1)由 公 式 得 Q=CU=3.0X 10-|0X 12 C=3.6X 10-9C.(2)带 电 微 粒 恰 在 极 板 间 静 止，则 带 电 微 粒 带 负 电，并 且 有 而 E=,巾 msd 2.0X10-3X10X1.20X10-3解 得，=右=-n-C=2.0X10-6C.