高二物理电容器、电容、平行板电容器的电容知识精讲VIP免费

2.电容C：(1)定义Q=AQU-AU-（2）单位：FlpF=10-6F1pF=10-12F高二物理电容器、电容、平行板电容器的电容知识精讲杏周教育門容电容器、电容、平行板电容器的电容讐空纳1.电容器：任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，都可看成一个电容器，可以存储电荷。(3)电容由电容器本身结构决定，与Q、U无关。3.平行板电容器电容：C=£S4兀kd平行板电容器的电容C与电介质的介电常数s和两块极板正对面积S成正比，与两板间距d成反比。4.关于单个电容器问题的思路：(1)首先通过分析确定不变的物理量，当电容与电源相连，U不变，当电容器充电后与电源断开，Q不变。sS(2)由C*S判断电容变化。d(3)由C=Q判断Q或U的变化。(4)由E=U或E*—判断E变化。dsS(5)判断电场中某点电势、电势能变化。5.含容电路：(1)电容器不是电路组成部分，电流稳定时，电容器是断路，与电容器串接的电阻形同虚设，可看成导线。(2)电容器的电压等于并联支路两端的电压。(3)电容器电压U变化时，带电量随之也发生变化，伴随着短暂的充、放电。例1.如图1所示，由平行板电容器和电源组成的电路，先合上开关S,将一块玻璃板插入电容器极板间，这时电容器两块极板间的电势差为U1，极板间场强的大小为E],然后断开开关S,再将玻璃板从电容器极板间抽出，此时电容器两极板间的电势差变为U，极2板间场强的大小变为E，试比较U和U，E和E的大小。21212图1分析：分析有关单个电容器问题的思路要点是丿丄C/SR3，竹均为可变电阻，要使电，电容器>(1)首先通过分析确定不变的物理量，当电容器的两块极板与电源连接在一起时，两块极板间的电势差始终等于电源的电动势而保持不变；当电容器充电后与电源分离，电容器所带的电荷量则保持不变。(2)根据平行板电容器电容的决定式分析电容的变化。(3)根据电容器电容的定义式，分析电容器所带的电荷量或两块极板间电势差的变化(4)根据E=-分析极板间场强的变化。d解答：设合上开关S插入玻璃板后，电容器的电容为C1,所带的电荷量为q,当断开开关S再抽出玻璃板后，电容器所带电荷量仍为q不变。由电容器电容的决定式判知，抽出玻璃板后电容器的电容变小，即CU，极板间的场强变大，即E>E。2121例2.如图2所示电路中，电源内阻为r，电阻R，R，12解：首先认清电路结构R，R，R串联，电容器C两端电压U=U43211R2+RC两端电压U=U，欲使电量都增加，即增大U，U，可以减少R，22R2R2R2+R34U，U电压增大。R2R2+R3［例题3］图3中，£=10V,R=40,R=60,C=30yF,电池内阻可忽略。12(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流；(2)然后将开关S断开，求这以后流过R1的总电量。分析和解答］电容器稳定后相当于断路，则：(1)I=I=£/(R+R)=10/(4+6)=1(A)。1总12(2)断开S前，电容器相当于和R并联，电压为IR.212储存的电量为：q=CIR.112断开S稳定后，总电流为零，电容器上电压为£，储存电量为q2=C£,•••通过R的电量为：Aq=q-q=C(£—IR)=1.2x10-4C.1丄丄2丄］12Ri匚容器C和C所带电量都增加，则可以增大，12图2图3［例题4］如图4所示，C=6yF，C=3yF，R=60,R=30,当电键S断开时，A、1212B两点的电压U=V。当S闭合时，电容器C的带电量变化了AB1_C［分析与解答］直流电路中，电容器充电后达到稳定状态，电路可视为断开，但电容器被充了电，当S断开时，全电路无电流，、C两点是等势点，A、D两点是等势点，所以U=U=18V，此时电容C的带电量为：ABDC1Q1二CU二CU二6x10-6x18二108x10-4(C)1AC1CDS闭合时，C、C是断路，而R、R导通，电容C两端电压即为电阻R上的两端电压。121211R6U'=1U=x18=12(V)oACR+R6+312电容C的带电量Q'=CU'=6x10-6x12=0.72x10-4(C)111AC电容q的带电量变化为AQ=Q'］—Q］=0.72x10-4—1.08x10-4=-0.36x10-4(C)。说明电量减少了0.36x10-4C.注意：当固定电容器两板间电压增大时，电容器充电，反之放电。图43实战模拟1.如图5所示，平行板电容器A板带正电，并与静电计的金属球相连，B板接地，静电计的指针张开一定角度，以下说法中正确的是()oA.B板向左平移，静电计张角增大B.B板向左平移，静电计张角减小C.在极板间插入玻璃板，静电计张角增大D.在极板间插入玻璃板，静...