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高中物理电容器与电容 2人教版选修3-1VIP免费

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电容器与电容课前预备一、小小信息窗静电电压和能量人在地毯上行走或从椅子上起立时,人体静电电压可高达1万多伏;脱下衣服的静电电压可高达数万伏;液体静电和粉体静电均可高达数万伏;而橡胶和塑料薄膜行业的静电可高达10多万伏.产生这样高压的静电,花费的能量却极为有限.微小的能量为什么能产生这样高的电压呢?原来,两导体之间的电容、电压与其上电量之间保持U=Q/C的关系.以平板电容器为例,电容大小为C=εS/d.如果介电常数ε、极板面积S保持不变,则电容C与极间距离d成反比.两物体紧密接触时,其间距离为25×10-8厘米,其接触电位差很小;当两物体迅速离开至0.1厘米时,由于距离增大为原来的40万倍,电容则减小为原来的40万分之一.如果分离前后物体上的电量保持不变,电压将升高为原来的40万倍.即使接触电位差只有0.01伏,分离至0.1厘米时的电压也可达4千伏.因此,数万伏静电电压是不足为奇的.正因为静电电压在很大程度上取决于电容,以致同一带电体的电压随着位置的变化而变化.例如,传动皮带的静电产生于它与皮带轮的接触-分离处,但在刚离开皮带轮时,电压并不高;而运转到两皮带轮中间时,由于距离拉大,电容大大减小,电压则大大升高.静电安全装置设计和安装、静电测量等工作中,都不可忘却电容对静电的影响.二、要点综述1.电容器两个彼此绝缘,而又互相靠近的导体,就组成一个电容器.作用:电容器有容纳电荷的本领。电容器有二个极。电容器带的电量:一个极板的电量。平行板电容器:二个平行正对的金属板组成的电容器.2.电容:表示电容器容纳电荷的本领。电容器带电量越多,其电压就越大,电容器的带电量和电压的比值是一常数,(C=ΔQ/ΔU),Q为电容器任一板上所带电量的绝对值,U为电容器两板间的电势差.单位:法拉(F)1F=1C/v,平行板电容器C=注意:C=Q/U是电容的定义式,电容C等于Q与U的比值,不能理解为电容C与Q成正比,与U成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少无关。3.两类典型问题的讨论(1)平行板电容器充电后,继续保持电容器两极板与电池两极相连接,电容器的d、S、ε变化,将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化?这类问题由于电容器始终连接在电池上,因此两板间的电压保持不变,可根据下列几式讨论C、Q、E的变化情况.,,用心爱心专心(2)平行板电容器充电后,切断与电池的连接,电容器的d、S、ε变化,将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化?这类问题由于电容器充电后,切断与电池的连接,使电容器的带电量保持不变,可根据下列几式讨论C、U、E的变化情况.,课堂同步1.根据电容器的电容的定义式C=Q/U,可知()A.电容器带电的电量Q越多,它的电容C就越大,C与Q成正比B.电容器不带电时,其电容为零C.电容器两极之间的电压U越高,它的电容C就越小,C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2.下列关于平行板电容器的电容,说法正确的是()A.跟两极板的正对面积S有关,S越大,C越大B.跟两极板的间距d有关,d越大,C越大C.跟两极板上所加电压U有关,U越大,C越大D.跟两极板上所带电量Q有关,Q越大,C越大3.如图1-52所示,描述对给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像,其中正确的有()4.平行板电容器保持与直流电源两极连接,充电结束后,电容器的电压为U,电量为Q,电容为C,极板间的场强为E.现将两极板间距离减小,则引起的变化是()A.Q变大B.C变大C.E变小D.U变小5.平行板电容器充电后断开电源,然后将两极板间的距离逐渐增大,则在此过程中()A.电容逐渐增大B.极板间场强逐渐增大用心爱心专心图1-52C.极板间电压保持不变D.极板上电量保持不变6.如图1-53所示,要使静电计的指针偏角变小,可采用的方法是()A.使两极板靠近B.减小正对面积C.插入电介质D.用手碰一下负极板7.关于电解电容器,下列说法中正确的是()A.电解电容器只能接在直流电路中B.电解电容器使用时正负极不能接反C.电解电容器也能接在交流电路中D.由于电解电容器两板间距离较大,所以其电容一般较大8.一个平行板电容器,使它每板电量从Q1=3.0×10-6C增加到Q2=3.6×10-6C时,两板间的电势...

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