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1、§2.4電容器與電容學(xué)案［要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)］本節(jié)主要學(xué)習(xí)電容的概念。1．兩塊相互靠近又 的導(dǎo)體組成電容器，電容器能儲(chǔ)存電荷。使電容器帶電的過程叫 。充電后電容器的兩極帶等量異種電荷， 叫電容器的帶電量。使帶電后的電容器失去電荷的過程叫 。2．電容是用比值的方法定義的： 跟 的比值叫電容，即C= 。此式與電阻的定義式R=U/I有對(duì)稱美。電容的單位是法，符號(hào)是F，且1F=1C/V、1F=106μF=1012pF。值得注意的是：電容是描述電容器 本領(lǐng)大小的物理量，它由電容器本身的構(gòu)造因數(shù)
2、決定，對(duì)于平行板電容器：C=。此式與電阻的計(jì)算式R=具有對(duì)稱美，后式中的與前式中的都是由材料性質(zhì)決定的量。3．從構(gòu)造上看，常用的電容器分兩類： 和 ，前者的電容是固定不變的，后者一般是通過改變兩極的正對(duì)面積來改變其電容的，當(dāng)然也可以通過改變兩極間的距離或改變電容器所充的 來改變其電容。4．加在電容器兩極間的電壓不能超過某一限度，超過這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓叫 。電容器上一般都標(biāo)明電容器的 和額定電壓的數(shù)值，額定電壓是指電容器長期工作時(shí)所能承受的電壓，額定電壓比擊穿電壓要 。［范例精析］
3、例1 兩平行金屬板正對(duì)放置，充電后兩板間的電勢(shì)差為2V，兩極板帶電量分別為+6×10-6C和-6×10-6C，求（１）電容C；（２）若電勢(shì)差升高1V，電容Cˊ和電容器所帶電量Qˊ分別為多少？解析?。ǎ保└щ娙莸亩x式得：C=Q/U=6×10-6/2=3×10-6(F)；(2)若電勢(shì)差升高1V，電容器的電容仍不變，但電容器所帶電量Qˊ=CUˊ=3×10-6×3=9×10-6(C)。拓展 電容的大小等于電容器所帶的電量跟電容器兩極間電勢(shì)差的比值?？梢宰C明：電容的大小也等于電容器帶電量的改變量ΔQ跟對(duì)應(yīng)的兩極間電勢(shì)差的改變量ΔU的比值。即。
4、例2 連接在電池兩極上的平行板電容器在兩板間的距離減小時(shí)（）A．電容器的電容C變大B．電容器的帶電量Q變大C．電容器兩板間的電勢(shì)差U變大D．電容器兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E變大解析 平行板電容器的電容C=εS/4πkd。當(dāng)兩板間距離d減小時(shí)，電容C變大；因?yàn)殡娙萜鬟B接在電池的兩極上，所以電容器兩板間的電壓為定值。根據(jù)電容的定義C=Q/U知：U不變C變大時(shí)，Q將變大；平行板電容器兩板間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，由E=U/d知：U不變d變小時(shí)，E將變大。綜上所述，本題的正確答案是ABD。44拓展 求解平行板電容器動(dòng)態(tài)變化問題時(shí)，首先要分清什么量在變、什么量
5、不在變。這里有兩點(diǎn)必須注意：（１）保持電容器和電源連接時(shí)，U不變；（２）電容器充電后跟電源脫開時(shí)，Q不變。請(qǐng)思考：連接在電池兩極上的平行板電容器充電后跟電源脫開，在兩板間的距離減小時(shí)，電容器的電容C、電容器的帶電量Q、電容器兩板間的電勢(shì)差U、電容器兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E將怎樣改變？圖1-7-1例3(1996年全國高考題)如圖l-7-1平行板電容器的極板A與一靈敏靜電計(jì)相接，靜電計(jì)指針如圖。極板B和靜電計(jì)外殼接地．若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，觀察到靜電計(jì)指針張角變大，作出平行極電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是（）A．兩極板間的電壓不變，極板上的電量變
6、?。瓸．兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大．C．極板的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小．D．極板的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大．解析本實(shí)驗(yàn)平行板電容器和靜電計(jì)所帶總電量應(yīng)不變，由于靜電計(jì)所帶電量極少，故忽略靜電計(jì)帶電量的變化，平行板電容器極板帶電量應(yīng)視為幾乎不變．再根據(jù)靜電計(jì)指針張角變大，知兩板間的電壓變大，所以電容變小。正確的選項(xiàng)是D。圖1-7-2拓展此實(shí)驗(yàn)要求電容器的電荷量遠(yuǎn)大于靜電計(jì)所帶的電荷量，所以A、B兩板的正對(duì)面積應(yīng)該較大，兩板間的距離應(yīng)該小一些。例4相距為d的兩塊平行金屬板M、N，分別與電源的正、負(fù)極相連．電鍵閉合后
7、M、N間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，一電子垂直于電場(chǎng)方向，從M邊的邊緣射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)恰好打在N板的中央，如圖1-7-2所示。設(shè)電子總是從M板的邊緣射入電場(chǎng)，并且兩板的正對(duì)面積不變，問：(1)為使電子能飛出電場(chǎng)，M板在圖示平面內(nèi)應(yīng)如何移動(dòng)?(2)若先把電鍵斷開，為使電子能飛出電場(chǎng)，M板在圖示平面內(nèi)又應(yīng)如何移動(dòng)?解析電子在兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類似于平拋的曲線運(yùn)動(dòng)。要讓電子飛出電場(chǎng)，必須延長飛行時(shí)間。（1）如果電鍵閉合，則兩板間的電壓不變，把M板向上移動(dòng)，可以使電場(chǎng)強(qiáng)度E變小，電子在垂直于極板方向的加速度減小，延長了飛行時(shí)間，就可以飛出電場(chǎng)。（2）如
8、果電鍵斷開，則兩極板上的電荷量不變。只要兩板的正對(duì)面積不變，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度就不變。（）此時(shí)把M板向上移動(dòng)，由于板間距離的增加，使飛行時(shí)間延長，可以讓電子飛出電場(chǎng)。拓展雖然兩種情況下都是把M板向上移動(dòng)，但是
