北京四中高二年级物理同步辅导讲座之十七北京四中年级:高二科目:物理期数:0117编稿老师:王运淼审稿老师:王运淼录入:刘红梅内容:电容器电容一、知识要点:电容器是电气设备中的一种重要元件,在电子技术和电工技术中有很重要的应用,例如在空调、电风扇、洗衣机、电视机、收音机中都有电容器。1.电容器的充电、放电电容器这种元件能容纳(储存)电荷,这也是“电容器”这个名字的由来:象水杯是盛水的容器一样,电容器是“盛”电荷的容器。使电容器带电叫做充电。使充电后的电容器失去电荷叫做放电。电容器在电路中的基本功能:能容纳(储存)电荷,可以反复充电、放电。通过前面的学习我们知道,两个彼此绝缘而又互相靠近的导体,就具有容纳电荷的本领,因此,任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体都可以看成一个电容器。构成电容器的这两个导体就是电容器的两个极。两块正对的平行金属板,它们相隔很近而且彼此绝缘,就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器。充电时总是使电容器的一个极板带正电,另一个极板带等量的负电。每个极板所带电量的绝对值,叫做电容器所带的电量。充电后的电容器两极板间有电场,两极板间有电势差(电压)。用一根导线把电容器的两极接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了。放电后的电容器两极板间不再有电场,也没有了电势差。电容器虽然都能容纳电荷,但是不同的电容器容纳电荷的本领大小不同。这就需要引入一个新的物理来描述电容器的这种本领。2.电容实验表明,对于任何一个电容器来说,Q/U=恒量;对于不同的电容器,此比值一般不同。比值Q/U表示了电容器本身的性质,即电容器的两极板间的电势差增加1V所带的电量多少。第1页Q/U越大,说明电容器容纳电荷的本领越大。在物理学上,把这个比值定义成一个新的物理量,用来表征电容器容纳电荷的本领大小。电容器所带的电量(Q)跟它的两极板间的电势差(U)的比值,叫做电容器的电容(C)。C=电容的单位:法拉,简称法,符号是F,1F=1C/V。常用单位还有微法(F)、皮法(pF),有时还会见到纳法(nF)。它们间的换算关系是:1F=106F=109nF=1012pF思考:(1)有两个电容器,甲的电容比乙的大,那么,是不是甲的带电量一定比乙的多呢?(不一定。因为电容器的带电量Q是由C和U共同决定的。在电压U相同时,C大的Q较大;若U不同,则不能确定。)(2)由C=Q/U,能不能得出:CQ、C1/U?(不能。根据用比值定义物理量的特点可知,Q/U可以量度C的大小,但是C并不由Q和U决定。)3.决定平行板电容器的因素平行板电容器的电容(C),跟介电常数()成正比,跟正对面积(S)成正比,跟极板的距离(d)成反比。CS/d将来还可以从理论上推导出来:平行板电容器的计算公式(决定式)C=这与实验结果是一致的。一般说来,电容器的电容是由两个极板的大小和形状、两个极板的相对位置以及它们间的电介质决定的。4.常用电容器从构造上来看,常用电容器可分为固定电容器和可变电容器两类。由于所用的电介质不同,固定电容器又可分为纸介电容器、云母电容器、瓷介电容器、电解电容器等。第2页电容器在电路图中的符号为:电容器上一般都标明了电容和额定电压的数值。加在电容器两极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,电容器于是损坏,这个极限电压叫做击穿电压。电容器的额定电压是电容器长期工作所能承受的电压,它比击穿电压要低。二、基础训练:1.两带电平行金属板,带等量异种电荷,要使两极板间的电压加倍而场强减半,可以采用的办法是()A.两板的电量加倍,而距离变为原来的2倍B.电量加倍,而距离变为原来的4倍C.电量减半,而距离变为原来的4倍D.电量减半,而距离变为原来的2倍2.如图所示,充电后的平行板电容器跟静电计相连A.若两极板距离增大,则指针偏角变大B.若两极板距离减小,则指针偏角变大C.若两极板插入介质板,则指针偏角变大D.若把极板错开,则指针偏角变大3.如图所示,平行金属板通过一开关与电池相连,板间有一带电液滴处于平衡状态。若开关闭合,将两板拉开一定距离,则粒子将_____________;若开关打开,将两板拉开一定距离,则粒...