2018年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1.10 深入理解電容器的電容學(xué)案 新人教版選修3-1

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1、深入理解電容器的電容一、考點(diǎn)突破：知識(shí)點(diǎn)考綱要求題型說(shuō)明深入理解電容器的電容1.理解電容器的電容的概念；2.掌握電容的定義式和決定式；3.會(huì)根據(jù)定義式和決定式分析具體問(wèn)題。選擇題計(jì)算題本知識(shí)點(diǎn)屬于重點(diǎn)內(nèi)容，高頻考點(diǎn)，考查方向以電容器為依托考查電容器的兩種動(dòng)態(tài)分析，同時(shí)利用電容器兩板間的電場(chǎng)考查動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題。二、重難點(diǎn)提示：重點(diǎn)：1.電容器的電容的概念。2.電容的定義式和決定式。難點(diǎn)：根據(jù)定義式和決定式分析具體問(wèn)題。1.電容器——容納電荷的容器（1）充電：使電容器帶電的過(guò)程，充電后電容器兩極板帶上等量的異種電荷，充電過(guò)程實(shí)質(zhì)上是電源逐步把正電荷從電容器的負(fù)極板移到正極板的過(guò)程，由于正、負(fù)兩

2、極板間有電勢(shì)差，所以電源需要克服電場(chǎng)力做功，正是電源所做的這部分功以電能的形式儲(chǔ)存在電容器中，所以電容器中儲(chǔ)存電場(chǎng)能。（2）放電：使充電后的電容器失去電荷的過(guò)程，放電過(guò)程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2.電容（1）物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，由電容器本身的構(gòu)造決定，與電容器是否帶電無(wú)關(guān)。（2）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值。（3）定義式：C＝。（4）單位：法拉（F）3.平行板電容器（1）影響因素：平行板電容器的電容與正對(duì)面積S成正比，與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，與兩極板間的距離d成反比，即C＝，k為靜電力常量。（2）板間場(chǎng)強(qiáng)：充電后的平行板電容器間形成

3、勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)。特別提醒：C＝（或C＝）適用于任何電容器，但C＝僅適用于平行板電容器。例題1將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度大小和極板所帶的電荷分別用d、U、E和Q表示，下列說(shuō)法正確的是（　　）A.保持U不變，將d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半B.保持E不變，將d變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則U變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍C.保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則U變?yōu)樵瓉?lái)的一半D.保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半思路分析：E＝，保持U不變，將d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，E變?yōu)樵瓉?lái)的一半，A對(duì)；保持E不變，則d變?yōu)樵瓉?lái)的一半，U變?yōu)樵瓉?lái)的一半，B錯(cuò)；C＝，C＝，保持d不變，C不變，Q加倍，U加倍

4、，C錯(cuò)；E＝＝，Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半，D對(duì)。答案：AD例題2一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)），小孔正上方處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開(kāi)始下落，經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回，若將下極板向上平移，則從P點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將（　?。〢.打到下極板上B.在下極板處返回C.在距上極板處返回D.在距上極板d處返回思路分析：粒子兩次落到小孔的速度相同，設(shè)為v，下極板向上平移后由E＝知場(chǎng)強(qiáng)變大，故粒子第二次在電場(chǎng)中減速運(yùn)動(dòng)的加速度變大，由v2＝2ax得第二次減速到零的位移變小，即

5、粒子在下極板之上某位置返回，設(shè)粒子在距上極板h處返回，對(duì)粒子兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得mg（＋d）－qU＝0，mg（＋h）－q·h＝0，聯(lián)立兩方程解得h＝d，選項(xiàng)D正確。答案：D【知識(shí)脈絡(luò)】滿分訓(xùn)練：如圖所示，電子由靜止開(kāi)始從A板向B板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)B極板時(shí)速度為v，保持兩板間電壓不變，則（　?。〢.當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，v增大B.當(dāng)減小兩板間距離時(shí)，v增大C.當(dāng)改變兩板間距離時(shí)，v不變D.當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)思路分析：電子從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，從A板運(yùn)動(dòng)到B板動(dòng)能的變化量等于電場(chǎng)力做的功，因?yàn)楸３謨蓚€(gè)極板間的電勢(shì)差不變，所以末速度不變，而位移（兩板間距離）如果

6、增加，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)，故C、D正確。答案：CD