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...