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带电粒子在平行板电容器中的运动

满分:

班级：_________ 姓名：_________ 考号：_________

一、单选题（共1小题）

1．如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的偏转电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，

一定能使电子的偏转角变大的是（）

A．变大，变大B．变小，变大

C．变大，变小D．变小，变小

二、多选题（共1小题）

2．如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷，一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（）

A．微粒从M点运动到N点动能一定增加

B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加

C．微粒从M点运动到N点机械能可能增加

D．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷

三、计算题（共3小题）

3.如图甲所示，水平放置的平行金属板A和B的距离为d，它们的右端放着垂直于金属板的靶MN，现在A．B板上加上如图乙所示的方波形电压，电压的正向值为，反向电压值为，且每隔变向1次。现将质量为m的带正电，且电荷量为q的粒子束从AB的中点O

以平行于金属板的方向射入，设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A．B间的飞行时间均为T。不计重力的影响，试问：

（1）定性分析在时刻从O点进入的粒子，在垂直于金属板的方向上的运动情况。

（2）在距靶MN的中心点多远的范围内有粒子击中？

（3）要使粒子能全部打在靶MN上，电压的数值应满足什么条件？（写出、、、、的关系即可）

4.如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内，

圆弧轨道的圆心为O，半径为R；P点离地高度也为R，传送带PC之间的距离为L，沿逆时

针方向的传动，传送带速度V=，在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场．一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后

返回．物体与传送带间的动摩擦因数为μ，不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能

损失，重力加速度为g．求：

（1）物体由P点运动到C点过程，克服摩擦力做功；

（2）匀强电场的场强E为多大；

（3）物体返回到圆弧轨道P点，物体对圆弧轨道的压力大小．

5.电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3．0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长l＝0．20 m，

两极板的间距d＝1．0×10－2m．

求：

（1）若开关S处于断开状态，R3上的电压是多少？

（2）当开关闭合后，R3上的电压会变化，那么电容器上的电压等于多少？

（3）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2．0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的

电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10m/s2)

四、解答题（共5小题）

6.如图所示，A、B、C为三块水平放置的平行金属板，板的厚度不计，间距均为d．A、B板

中央有小孔，电路中三个电阻的阻值均为R，电源内阻也为R．现有一滴质量为m电荷量为

q的带正电液滴在距A板小孔正上方为d的P处由静止开始下落，不计空气阻力，当地的重

力加速度为，当它达到C板时速度恰为零．试求：

（1）液滴从P处到达C板的过程中其电势能变化了多少？是增加还是减少？

（2）电源电动势的大小；

（3）液滴通过B板中央小孔时的速度大小。

7.相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A板的小孔处

有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为，质量为m，电量为-e ，在

AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中0

压也等于U0，板长为L，两板间距为d，距偏转极板右端处垂直放置很大的荧光屏PQ。

不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。

（1）试求在0—kT 与kT-T 时间内射出B 板电子的速度各多大？（结果用U0、e、m表示）（2）在0—T 时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离。（结果

用L、d 表示，）

（3）撤去偏转电场及荧光屏，当k 取恰当的数值时，使在0—T 时间内通过了电容器B 板的

所有电子，能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求k 值。

8.如图所示，在a、b两端有直流恒压电源，输出电压恒为U ab，R2=40Ω，右端连接间距

d=0．04m、板长l=10cm的两水平放置的平行金属板，板间电场视为匀强电场。闭合开关，将质量为m=1．6×10-6kg、带电量q=3．2×10-8C的微粒以初速度v0=0．5m/s沿两板中线水平

射入板间。当滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时，微粒恰好沿中线匀速运动，通过电动机

的电流为0．5A。已知电动机内阻R1=2Ω，取g=10m/s2。试问：

（1）输出电压为U ab是多大？

（2）在上述条件下，电动机的输出功率和电源的输出功率？

（3）为使微粒不打在金属板上，R2两端的电压应满足什么条件？

9.示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的

图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。如图所示，图①是示波管的原理图，它是由电

子枪、加速电场、竖直偏转电极YY′、水平偏转电极XX′和荧光屏等组成。电子枪发射的电

子打在荧光屏上将出现亮点。若亮点很快移动，由于视觉暂留，能在荧光屏上看到一条亮线。（1）质量为m电荷量为e的电子，从静止开始在加速电场中加速。加速电压为U1，竖直偏

转电极YY′之间的电压为U2，YY′之间的距离为d，电极极板的长和宽均为L，水平偏转电极XX′两极板间电压为0。若电子被加速后沿垂直于偏转电场的方向射入电场，并最终能打到荧光屏上。

①电子进入偏转电场时的速度大小；

②电子打到荧光屏上时的动能大小；

（2）如果只在偏转电极XX′上加上如图②所示的电压，试在答题卡的图①上画出在荧光屏所能观察到的亮线的形状。

（3）如果在偏转电极YY′加上U y=U m sinωt的电压，同时在偏转电极XX′上加上图②所示的

电压，试在答题卡的图②上画出所观察到的亮线的形状。如果在此基础上将扫描范围的频率

值减小到原来的一半，在答题卡的图③中画出此时的图像。

10.如图所示，从电子枪射出的电子束（初速度不计）经电压U1=2OOOV加速后，从一对金

属板Y和Y’正中间平行金属板射入，电子束穿过两板空隙后最终垂直打在荧光屏上的O点。若现在用一输出电压为U2=160V的稳压电源与金属板YY’连接，在YY’间产生匀强电场，使得电子束发生偏转。若取电子质量为9×10-31kg，YY’两板间距d=2.4cm，板长l=6.0cm，板的

末端到荧光屏的距离L=12cm，整个装置处于真空中，不考虑重力的影响，试回答以下问题：（1）电子束射入金属板YY’时速度为多大？

（2）加上电压U2后电子束打到荧光屏上的位置到O点的距离为多少？

（3）如果两金属板YY’间的距离d可以随意调节（保证电子束仍从两板正中间射入），其它条件都不变，试求电子束打到荧光屏上的位置到O点距离的取值范围。

答案部分

1.考点：运动的合成与分解带电粒子在匀强电场中的运动

试题解析：设电子被加速后获得初速为v0，则由动能定理得：，设极板长为l，

则电子在电场中偏转所用时间：，；电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：v y=at，可得：，故一定能使电子的偏转角变大的是U变小，

U2变大，故ACD错误，B正确。

答案：D

2.考点：带电粒子在匀强电场中的运动

试题解析：以带电微粒为研究对象分析受力可知，微粒同时受到重力和电场力作用，由其运

动轨迹的弯曲方向仅可判断出重力与电场力合力向下，而电场力方向可能竖直向上，亦可能

竖直向下，故微粒从M点运动到N点合力做正功，其动能增大，机械能可能增加，A板带可能带正电荷，亦可能带负电荷，故AC正确。

故选AC

答案：AC

3.考点：带电粒子在匀强电场中的运动运动的合成与分解牛顿运动定律、牛顿定律的应用

试题解析：（1）在时刻从O点进入的粒子，所受的电场力先向下后向上，则粒子先向下匀加速运动，再向下匀减速运动。

（2）当粒子在时刻进入电场中时，粒子将打在点下方最远点，离最远距离为：

当粒子在时刻进入电场时，将打在点上方最远

点．

所以在距靶MN的中心点到有粒子击中。

（3）要使粒子能全部打在靶上，必须满足，解得：。

答案：（1）先向下匀加速运动，再向下匀减速运动；（2）到（3）

4.考点：匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度牛顿运动定律、牛顿定律的应用动能和动能定理带电粒子在匀强电场中的运动

试题解析：（1）物体由P点运动到C点过程，由W f=f?S

f=μN，N=mg

可得W f=μmgL

（2）从A到C由动能定理：mgR+qER﹣μmgL=0

解得：

（3）物体从A到P由动能定理：

所以：

A返回P过程，先加速后匀速运动，返回P的速度为：

在P点有牛顿第二定律：

解得

由牛顿第三定律，物体对圆弧轨道的压力大小F N′=

答案：（1）；（2）；（3）

5.考点：运动的合成与分解带电粒子在匀强电场中的运动电阻的串联、并联闭合电路的欧姆定律

试题解析：（1）S断开时，电阻R3两端电压为U3＝＝16V

（2）S闭合后，外阻为R＝＝6Ω

路端电压为U＝

电容器上的电压等于电阻R3两端电压为

（3）设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：

当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则

设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：t＝

竖直方向：

由以上各式求得：y＝6．25×103m＞

故微粒不能从C的电场中射出。

答案：（1）16V；（2）14V；（3）不能。

6.考点：带电粒子在匀强电场中的运动闭合电路的欧姆定律

试题解析：（1）根据能的转化和守恒定律（或动能定理）可知，液滴从P处到达C板的过程中其电势能增加，增加的电势能为

（2）根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流大小为

间的电势差为

间的电势差为，根据动能定理，带电液滴从开始下落到C板的过程中，有，解得

（3）带电液滴从开始下落到B板的过程中，根据动能定理，

有，联立解得：

答案：(1)增加的电势能为(2) (3)

7.考点：带电粒子在匀强电场中的运动

试题解析：试题分析：（1）电子经过AB之间的电场加速，设在0—kT时间内通过B板后速度为，kT—T 时间内通过B板电子的速度，据动能定理有，

①

②

且③

由①②③解得④

⑤

（2）电子进入偏转电场后做类平抛运动。

在偏转电场中，0—kT时间内射出B板的电子的运动时间⑥

侧移量⑦

由③④⑥⑦得⑧

电子打在荧光屏上的位置P1到屏中心的距离为，由几何关系可知，

即⑨

在偏转电场中，kT—T时间内射出B板的电子的运动时间⑩

侧移量?

由③⑤⑩?得?

电子打在荧光屏上的位置P2到屏中心的距离为，由几何关系可知，

即?

两个发光点之间的距离?

（3）形成均匀分布的一段电子束，即前后两段电子束的长度相等。

第一段电子束的长度?

第二段电子束的长度?

且?

由④⑤???解得?

答案：（1），；（2）；（3）。

8.考点：带电粒子在匀强电场中的运动电功率和焦耳定律

试题解析：(1)有qU1/d=mg---- ---- ①

U1=20V

滑动变阻器两端电压U2=I总R滑---- ---- ②

I总=I1+I2=1A-----③

电源电压： U=U1+U2=35V

(2)P=P总-I2R1 =UI-I2R1=17W ----④

P电=I总U=35W----⑤

(3)因上极板带正电，故粒子带负电粒子穿过板的时间t==0．2s ---⑥

当粒子刚从下极板穿出时：---- ----⑦

而：E=联立解得：U=18V -----⑧

同理有：而：E=联立解得：U=22V -----⑨

故R2两端的电压应满足的条件是： 18V＜U2＜22V ⑩

答案：（1）35V（2）35W（3）18V＜U2＜22V

9.考点：带电粒子在匀强电场中的运动示波管

试题解析：（1）①设电子经电子枪加速后进入偏转电极YY′的速度为v0，

则有：

解出：

②偏转电极的电压为U

，板间距离为d，板长为L，

则有：a=； L=v0t y=at2

即电子在电场中的偏转距离为：y=U2=

电子打到荧光屏上时的动能为：

（2）只在偏转电极XX′上加上如图②所示的电压电子只在水平方向偏转，所以亮线只出现在水平轴上：

（3）y方向的扫描电压与x方向的偏转电压的频率相同，所以出现的亮线只有一个周期的形状；若y方向的扫描范围频率减半，那么在光屏上会出现两个完整周期的形状。

答案：（1）①②（2）（3）见解析图

10.考点：带电粒子在匀强电场中的运动运动的合成与分解

试题解析：（1）根据动能定理，设电子在加速电极作用下获得速度为，

有，解得：

代入数据解得：；

（2）电子穿过偏转电极过程中，在沿初速度方向做匀速直线运动有

在沿电场方向受力为

根据匀强电场性质

根据牛顿第二定律

根据匀变速直线运动规律，在出偏转电场时其在电场方向位移为

联立以上方程可推得：

此时在电场方向上的分速度为：

出电场后电子做直线运动最终打在荧光屏上，距离O点的距离设为，根据几何关系可得

将数据代入可得，所以此时电子可以射出偏转电场

于是将数据代入可得

（3）d越小则偏转电场越强，电子的偏转也越厉害，但是同时两板间距缩小电子更容易打在

极板上，所以电子的偏转应有最大值，且临界条件为电子刚好擦YY’极板而出，即联

立代入数据解得此时y＝6mm，继续代入可得此时：y’＝30mm，所以电子束打到荧光屏上的位置到O点距离的取值范围为0~30mm。

答案：（1）（2）（3） 0~30mm

平行板电容器的动态分析问题

平行板电容器的动态分析问题平行板电容器是最常见的一种电容器，其结构可以发生变化，因此电容也跟着随之变化。当我们改变电容器的某个结构时，电容器的电容也随之变化。从而导致电容器中间的电场强度也会发生变化。这就引出一种问题，电容器的动态分析问题。电容器的动态分析问题总体上来说大概分为两类：电压不变的问题和电荷量不变的问题。一般情况下，题目中的说法是：电压不变（电容器始终接在电源上）电荷量不变（电容器充电完成后，断开电源）如果根据问题的难度再细分：层次1：仅仅分析电容和电荷量（电压）的变化层次2：分析电容和电荷量（电压）的变化，再加上电场强度的变化，而电场强度的变化有两个方法进行比较（U不变的问题中：E=U/d，Q不变的问题中，Q与E成正比(前提是S 不变)）层次3：E的变化会导致容器中某点电势的变化（或者电荷在某点电势能的变化）层次4：E的变化会导致容器中液滴所受电场力的变化，进而会产生加速度，根据牛顿第二定律计算加速度；或者容器中国液滴的平衡状态发生变化，从而分析细线角度的变化。【此题问题本质上只重在分析电场强度的变化问题，因为所需要分析的是力的问题】动态分析问题的处理方法： 1.先分析清楚题目给出的是U不变还是Q不变的类型 2.找出题目中发生变化的参量，然后分析C的变化（注意正反比关系），Q的变化（U的变化）Q的变化会产生瞬间的充电和放电电流（会判断电流方向） 3.再分析E的变化 4.如果是平衡问题或者动力学问题需要进行受力分析，写平衡方程或者牛顿第二定律。典型例题剖析例1：★★【2016 新课标I】一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器（） A.极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大

电容器的电容(导学案)

第八节《电容器的电容》第1课时学案一、电容器 1．构造：彼此而又的两个_______，就构成一个电容器．符号 2．功能：(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，就能使两个极板上带上____________，这个过程叫做电容器充电．与电源正极相连的极板带电，与电源负极相连的极板带电。 (2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的________就会________，电容器失去了电荷，这个过程叫做放电． 3．带电荷量Q：是指一个极板所带电量的绝对值. 二、电容 1．定义：电容器的带电量Q与两极板电压U的比值，叫电容器的电容． ★2．定义式：C＝____________ 3.电容在数值上等于使两极板间电压为1V时电容器需要带的电荷量。 4．单位：国际单位制：法拉。符号：F，1 F＝1 C/V。1 F＝________μF＝______pF. ★5．物理意义：表示 6．标矢量性：只有大小，没有方向．探究实验一：电容器的带电量Q与其两极板电压U的关系电荷量Q Q Q/2Q/4Q/8Q/16

三、平行板电容器的电容实验探究二：平行板电容器的电容与两极板正对面积、间距、电介质的关系方案一：静电计测电压，电量一定时，根据电压大小可定性判断电容大小 1、保持Q和d不变， S越小,静电计的偏转角度越大, 说明电势差U 大,C ； 2、保持Q和S不变， d越大，静电计偏转角度越大，说明电势差，C . 3、保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度减小,说明电势差U ，电容C . 方案二：万用电表直接测电容 1、保持距离d和介质不变，改变面积S，记录数据，并作图正对面积S403224168 电容C/nF

电容器相关知识要点

1．滤波电容，去耦电容，旁路电容 2．电容特性 3．电容滤波电路关于滤波电容、去耦电容、旁路电容作用（转） 2007-07-28 11:10 滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激，使放大器稳定工作。旁路电容用在有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通过。 1.关于去耦电容蓄能作用的理解 1）去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰，干扰的进入方式是通过电磁辐射。而实际上，芯片附近的电容还有蓄能的作用，这是第二位的。你可以把总电源看作密云水库，我们大楼内的家家户户都需要供水，这时候，水不是直接来自于水库，那样距离太远了，等水过来，我们已经渴的不行了。实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。如果微观来看，高频器件在工作的时候，其电流是不连续的，而且频率很高，而器件VCC到总电源有一段距离，即便距离不长，在频率很高的情况下，阻抗Z＝i*wL+R，线路的电感影响也会非常大，会导致器件在需要电流的时候，不能被及时供给。而去耦电容可以弥补此不足。这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一（在vcc引脚上通常并联一个去藕电容，这样交流分量就从这个电容接地。）。 2）有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。 2.旁路电容和去耦电容的区别去耦：去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件供局部化的DC电压源，它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。旁路：从组件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分，另外还可以提供基带滤波功能（带宽受限）。我们经常可以看到，在电源和地之间连接着去耦电容，它有三个方面的作用：一是作为本集成电路的蓄能电容；二是滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的通路；三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。在电子电路中，去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用，电容所处的位置不同，称呼就不一样了。对于同一个电路来说，旁路（bypass）电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除，而去耦（decoupling）电容也称退耦电容，是把输出信号的干扰作为滤除对象。

电容电容器学案

电容和电容器学案一、预习内容： 1、认识电容器 1、电容器的定义及构造： 2、电容器的种类： a、按容量划分： b、按材料划分 c、常用电容 3、电容器符号： 4、电容器的参数： 5、特性小试身手： 1、关于电容器下列说法正确的是（） A、两个相互靠近的绝缘体 B、两个相互靠近的导体 C、两个相互绝缘而又彼此靠近的导体 D、两个彼此靠近而又相互绝缘的导体所组成的装置 2、关于电容器，下列说法正确的是（） A、储能元件 B、耗能元件 C、既是储能元件又是耗能元件 D、以上都不正确 2、电容量 1、电容量的物理意义： 2、电容量定义及公式： C=_________________ 3、式中各符号含义及单位 Q——_____________，单位是________，符号为________； U——_____________，单位是________，符号为__________； C——______________，单位是________，符号为__________. 单位换算1 F =_______ F = _______ pF 注：电容反映了电容器储存电荷能力的大小，它只与电容本身的性质有关，

与电容器所带的电量及电容器两极板间的电压无关。小试身手 1、某电容器的电容为C，如不带电时它的电容是（） A、0 B、小于C C、大于C D、C 2、关于电容，下列说法正确的是（） A、电容就是电容器所带电荷量与它的两级板间的电压的比值 B、电容与电容器所带电荷量成正比 C、电容与电容器两极板间的电压成反比 D、以上都不正确 3、将一个电容为6.8 F的电容器接到电动势为1000 V的直流电源上，充电结束后，求电容器极板上所带的电量。 4、电容器和电容的区别？三、平板电容器的电容 1、什么叫平行板电容器？ 2、其电容量与极板的__________成正比，与极板间的________成反比，并与___________的性质有关，即： C=___________________ 式中： ε—________（或电容率），由电介质性质决定，单位________。 S—电容器极板的__________，单位________； d—电容器极板间的__________ ，__________；小试身手： 1、以空气为介质的平行板电容器，若增大两极板的正对面积，电容量将________；若增大两极板间的距离，电容量将__________；若插入某种介质，电容量将_________。 2、如果把一电容器极板的面积加倍，并使其两极板之间的距离减半，则___ ①电容增大到4倍；②电容减半； ③电容加倍；④电容保持不变达标检测：一、填空题 1．两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做___________．实际上，任何两个__________________ 又_______________ 的导体，都可以看成一个电容器． 2．电容器所带的______________它的俩极板间____________的比值，叫做电容器的电

Maxwell平行板电容器2D仿真实例

实验要求：综合训练项目一：平板电容器电场仿真计算2D仿真目的和要求：加强对静电场场强、电容、电场能量的理解，应用静电场的边界条件建立模拟的静态电场，解决电容等计算问题；提升学生抽象思维能力、提高利用数学工具解决实际问题的能力。成果形式：仿真过程分析及结果报告。用Ansoft Maxwell软件计算电场强度，并画出电压分布图，计算出单位长度电容，和电场能量，并对仿真结果进行分析、总结。将所做步骤详细写出，并配有相应图片说明。一、平行板电容器描述上下两极板尺寸：20*2（mm）材料：pec（理想导体）介质尺寸：20*6（mm）材料：mica（云母）激励：电压源上极板电压：5V 下极板电压：0V 二、仿真步骤 1、建模 Project > Insert Maxwell 2D Design File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic（静电的）创建下极板六面体Draw > Rectangle（创建下极板长方形）将六面体重命名为DownPlate 大小：20*2（mm） Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Rectangle（创建上极板六面体）大小：20*2（mm）将六面体重命名为UpPlate Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Rectangle（创建中间介质六面体）

平行板电容器的动态分析问题

平行板电容器的动态分析问题一、涉及概念： 1、充电、放电。 2、电容U Q C = （表示电容器容纳电荷本领的物理量）单位：法拉；简称：法，符号F 。F F μ6101= , F F p 1019= 3、平行板电容器电容kd S C πξ4r = （决定式）二、平行板电容器的两类动态分析（一）电荷量Q 不变；（电容器充电后与电源断开，Q 不变）分析步骤：1、确定Q 不变后，寻找变量； 2、利用决定式kd S C πξ4r = ，定义式U Q C =去确定其他物理量的变化； 3、需要分析电场时，利用d U E = 确定电场强度的变化；（二）电压U 不变；（电容器保持与电源连接，U 不变）分析步骤：1、确定U 不变后，寻找变量； 2、利用决定式kd S C πξ4r = ，定义式U Q C =去确定其他物理量的变化； 3、需要分析电场时，利用d U E =确定电场强度的变化；三、两类动态变化问题的比较：

四、例题讲解例1、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为C）与电源相连，板间距离为d，当开关K闭合时，板间有一质量为m、电量为q的微粒恰好处于静止状态，求： ①该微粒的电性。 ②此时平行板电容器内空间电场强度的大小。 ③此时平行板电容器两极板的电势差为多少。 ④此时平行板电容器两极板的电荷量为多少。举一反三： 1、如图所示，水平放置的平行金属板（电容为C）与电源相连，板间距离为d，当开关K闭合时，板间有一质量为m的微粒恰好处于静止状态，求： ①判断该微粒的电性。 ②此时平行板电容器内空间电场强度的大小。 ③该微粒的电荷量为多少。 ④此时电容器金属板电荷量为多少。

带电粒子在平行板电容器极板间的运动知识点.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）五、带电粒子在平行板电容器极板间的运动带电粒子在平行板电容器极板间的运动主要考查的内容主标题：带电粒子在平行板电容器极板间的运动副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词：带电粒子、电容器难度：3 重要程度：5 内容：考点剖析：带电粒子在平行板电容器极板间的运动和静止问题是高考经常考的问题，这类问题一般给出一个带电粒子（或油滴、小球等）在平行板电容器极板间的运动和静止，要求考生求有关物理量、判断某些物理量的变化情况、大小比较关系等。在分析这类问题时应当注意： 1.平行板电容器在直流电路中是断路，它两板间的电压与它相并联的用电器（或支路）的电压相同。 2.如将电容器与电源相接、开关闭合时，改变两板距离或两板正对面积时，两板电压不变，极板的带电量发生变化。如开关断开后，再改变两极板距离或两极板正对面积时，两极带电量不变，电压将相应改变。 3.平行板电容器内是匀强电场，可由d U E 求两板间的电场强度，从而进—步讨论两极板间电荷的平衡和运动。典型例题例1．（2013·全国）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔

正上方d/2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移d/3，则从P点开始下落的相同粒子将（） A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板处返回 D.在距上极板2d/5处返回【解析】D.根据题述，粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器后电场力做负功。设粒子带电量为q，电池两极之间的电压为U，由动能定理，mg(d+d/2)-qU=0。若将下极板向上平移d/3，一定不能打在下极板上。设粒子在距上极板nd处返回，则电场力做功为-3qnU/2，由动能定理，mg(nd+d/2)- 3qnU/2=0。解得n=2/5，即粒子将在距上极板2d/5处返回，选项D正确。例2．(2014·天津卷) 同步加速器在粒子物理研究中有重要的应用，其基本原理简化为如图所示的模型。M、N为两块中心开有小孔的平行金属板。质量为m、电荷量为＋q的粒子A(不计重力)从M板小孔飘入板间，初速度可视为零。每当A进入板间，两板的电势差变为U，粒子得到加速，当A离开N板时，两板的电荷量均立即变为零。两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场，A在磁场作用下做半径为R的圆周运动，R远大于板间距离。A经电场多次加速，动能不断增大，为使R保持不变，磁场必须相应地变化。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。求： (1)A运动第1周时磁场的磁感应强度B1的大小； (2)在A运动第n周的时间内电场力做功的平均功率P n； (3)若有一个质量也为m、电荷量为＋kq(k为大于1的整数)的粒子B(不计重力)与A同时从M板小孔飘入板间，A、B初速度均可视为零，不计两者间的相互作用，除此之外，其他条件均不变。下图中虚线、实线分别表示A、B的运动轨迹。在B的轨迹半径远大于板间距离的前提下，请指出哪个图能定性地反映A、B的运动轨迹，并经推导说明理由。 A B C D 【解析】(1) 1 R 2mU q (2) π qU R2 nqU m (3)A 图，理由略 (1)设A经电场第1次加速后速度为v1，由动能定理得

人教版高中物理选修3-1第一章第八节电容器的电容同步习题(附详解答案)

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第一章第八节电容器的电容同步习题（附详解答案） 1.一个平行板电容器，它的电容 ( ) A ．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成正比 B ．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成反比 C ．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成正比 D ．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成反比答案：B 2．(2009·河南宝丰一中高二检测)以下说法正确的是 ( ) A ．由E ＝F q 可知电场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式φ＝E p q 可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab ＝Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也越大 D ．公式C ＝Q /U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关答案：D 3．如图所示，当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动．如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化．若电容器的电容变大，则物体的位移可能的变化是 ( ) A ．加速向右移动 B ．加速向左移动 C ．减速向右移动 D ．减速向左移动答案：BD 解析：本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C 的变化，根据C ＝εS 4πkd 可知：当电容C 变大时，ε应该增大，电介质板应向左移动，所以答案B 与D 正确．点评：本题考查相对介电常数ε对平行板电容器电容的影响．电介质板插入电容器板间的部分越多，相对介电常数ε越大，电容C 越大，故只有电介质板移动的方向会影响ε的大小，而与加速、减速无关． 4．如图所示，平行板电容器C 和电阻组成电路，当增大电容器极板间的距离时，则( ) A ．在回路中有从a 经R 流向b 的电流

平行板电容器中介质的受力分析

平行板电容器中介质的受力分析引言: 对于平行板电容器的受力问题，前人大多研究理想情况下平行板电容器的受力，即通过改变电容的大小研究其受力情况。本文的设想是把电介质放入平行板电容器中电介质在电场的作用下一定会发生变化，必然产生电偶极子，电偶极子在电场中必定会受力，一旦电偶极子受力就会发生位移变化，那么必然存在做功问题，那么就可以从能量角度去分析它的受力，进而得出的两个结果一定是相等的，本文通过例题去检验其确性。 1 介质受力公式的推导（从宏观上理论推导）介质在进入平行板电容器的过程中（假设电量Q 不变），纵向电场使介质极化所做之功转化为介质的极化能，这仍是电容器储能的一部分，根据能量守恒定律，插入介质后电容的静电能应不变，但是由电容器的能量公式W=Q*Q/2C ，当C 增大时，能量却是减少的，矛盾的出现说明我们一定忽略了某些相互作用的存在，为了避开繁琐的力分析，下面，我们将从能量的角度出发，通过数学方法导出平行板电容器中介质的受力的计算公式。一个平行板电容器，其中部分地充入介质常数为E(p(m),r)(介质常数一般不仅是空间r 的函数，而且还是介质的质量密度p(m)的函数)并且无自由电荷的介质，假设介质沿X 方向作一个无限小位移X ，则电容器的储能变化为 22111 222W V V v V D EDdV dV EDdV E dV δδδδεε===-???? 式(1-1) 而 E 0D ρ=-?Φ?== 则 ()221 2V v V V Ddv E dV D D E dV δφδδεδδδε=-?- =-?Φ+Φ?-???????? =22 12S v V V Dd s dV E dV E dV δδρδεδε-Φ+Φ- -???? 式(1-2) 其中在无穷大界面的值为零，而介质中已设自由电荷密度为零。对于介质给定的一个无限小位移0X ，相对于空间的一个固定体积来说，必有： 0()m m X v S v dV d s X dV δρρ ρ=-=-????? 式(1-3)

电容器的电容(导)学案

1.8《电容器的电容》学案【学习目标】 1.知道什么是电容器以及常用的电容器。 2.理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。 3.知道电容公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。 4.会对平行板电容器问题进行动态分析。【课前预习】一、电容器 1、生活中的电容如右图所示，各种各样的电容器，你知道它们的作用吗？你能举出生活中应用电容的几个实例吗？ 2、电容器（1）电容器的构成在两个相互靠近的平行金属板中间夹上一层________，就构成了一个平行板电容器，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，即可构成一个______。（2）电容器的充电放电 ①充电：电容器两板分别接在电源两端，两板带上_______电荷的过程。在充电过程中，电路中有短暂的________，充电过程中由电源获得的电能储存在电容中，称为电场能。 ②放电：充了电的电容器的两极板用导线连接，使两极板上正、负电荷_______的过程。在放电过程中，电路中有短暂的________，放电后，两极板间不存在电场，电场能转化为其他形式的能。说明：当电容器与电源相连时其两板间的电势差不变，当与电源断开时其电荷量不变。二、电容 1、电容器所带电荷量Q：是指_____个极板所带电荷量的_______。 2、电容C 思考：实验表明电容器所带电荷量与其两板的电势差成正比，甲电容器两板各带

2 C电荷量，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带 3 C电荷量，板间电压为2000 V，谁容纳电荷的能力大呢？（甲容纳电荷的本领大）结论：①电容：电容器所带_______与电容器两极板间的________的比值。可用电容器的电容来描述电容器容纳电荷的本领。 ②表达式：C＝Q U ③在国际制单位中，电容的单位是法拉，符号是F，1F=6 10μF=12 10pF。其含义是当电容器带1C的电荷量时两板间的电势差为1V。思考： C由Q、U决定吗？（不是，C是比值定义式，它们仅是数量上的关系式）3、电容的决定因素（1）在课本第30页的演示实验表明，当保持Q和d不变时，电容C随正对面积S的____而______；当保持Q和S不变时，电容C随板间距离d______而______；当保持Q、d和S不变时，在板间放入不同的电介质其电容不同。（2）理论分析表明：影响平行板电容器的电容有关的因素：_______、_______和_________。其表达式为C=_______，当电容器内没有电介质时，C=_____。说明：其中 r 为相对介电常数，它是与电介质的性质有关。由于空气的介电常数接近1，故可忽略空气对电容的影响。 4、常用电容器（1）固定电容器：电容是不变的，用符号_______表示。（2）可变电容器：电容是可变的，用符号____ 表示。（3）电容器的两个重要参数： ①额定电压：正常工作所能承受的电压。 ②击穿电压：电容器工作时不可超过的极限电压，超过这个极限电压，电容器将会损坏。【预习检测】 1．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )

影响平行板电容器电容的因素知识点.docx

高中物理学习材料桑水制作四、影响平行板电容器电容的因素影响平行板电容器电容的因素主要考查的内容主标题：影响平行板电容器电容的因素副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词：平行板电容器、电容难度：3 重要程度：5 内容：考点剖析：电容器在实际生产、生活中有广泛的应用，是出应用型题目的热点，复习时应注意。电容器的电压、电荷量和电容的关系，是高考考查的知识点，应理解、弄懂。电容器的电容C =Q /U =ΔQ /ΔU ，此式为定义式，适用于任何电容器。平行板电容器的电容的决定式为C =4πS kd 。有关平行板电容器的Q 、E 、U 、C 的讨论要熟记两种情况： 1.若两极保持与电源相连，则两极板间电压U 不变； 2.若充电后断开电源，则带电量Q 不变。典型例题例1．（2014秋?乐陵市校级期中）如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素” 的实验装置，以下说法正确的是（）

A ．A 板与静电计的指针带的是异种电荷 B ．甲图中将B 板上移，静电计的指针偏角增大 C ．乙图中将B 板左移，静电计的指针偏角不变 D ．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小【解析】BD .A 板与静电计的指针带的是同种电荷，A 错误；将B 板向上平移，正对面积减小，根据电容的决定式C =4πS kd ε得知，电容C 减小，而电容器的电量Q 不变，由电容的定义式C =Q U 分析得到，板间电势差U 增大，则静电计指针张角增大,故B 正确；乙图中将B 板左移，板间距增大，根据电容的决定式C = 4πS kd ε得知，电容C 减小，而电容器的电量Q 不变，由电容的定义式C =Q U 分析得到，板间电势差U 增大，则静电计指针张角增大,故C 错误；将电介质插入两板之间，根据电容的决定式C = 4πS kd ε得知，电容C 增大，而电容器的电量Q 不变，由电容的定义式C =Q U 分析得到，板间电势差U 减小，则静电计指针张角减小，D 正确。例2．（2011秋?德城区校级期中）下列因素能影响平行板电容器的电容大小的是（） A ．两个极板间的电压 B ．一个极板带的电荷量 C ．两个极板间的距离 D ．两个极板的正对面积【解析】CD ．根据C =4πS kd ε知，电容的大小与两极板的距离、正对面积有关，与两极板间的电压以及所带的电量无关。故C 、D 正确，A 、B 错误。例2．（2015?嘉峪关校级三模）如图所示，A 和B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球。开始时开关S 闭合且滑动变阻器的滑动头P 在a 处，此时绝缘线向右偏离竖直方向。（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（） A ．小球带负电 B ．当滑动头从a 向b 滑动时，细线的偏角θ变大 C ．当滑动头从a 向b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向下 D ．当滑动头从a 向b 滑动时，电源的输出功率一定变大【解析】C ．由图，A 板带正电，B 带负电，电容器内电场方向水平向右。细线向右偏，电场力向右，则小球带正电,故A 错误；滑动头向右移动时，R 变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U =E ﹣Ir 变小，电容器电压变小，细线偏角变小，故B 错误；滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A 板带正电，则流过电流表的电流方向向下，故C 正确；根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大。外

高中物理电容器知识点与习题总结

考点24 电容器和电容量【考点知识方法解读】 1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量，即C=Q/U 。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定，与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。 2.动态含电容器电路的分析方法： ①确定不变量。若电容器与电源相连，电容器两极板之间的电势差U 不变；若电容器充电后与电源断开，则电容器两极板带电荷量Q 不变。 ②用平行板电容器的决定式C= 4S kd επ分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大，电容量增大；若两极板之间的距离d 增大，电容量减小；若插入介电常数ε较大的电介质，电容量增大。 ③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化（电势差U 不变），或电容器两极板之间的电势差变化（电荷量Q 不变）。 ④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变，带电荷量不变，两极板之间的距离d 变化，两极板之间的电场强度不变；若两极板之间的电势差不变，若两极板之间的距离d 变化，由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。 · 【最新三年高考物理精选解析】 1.（2012·新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A ．.所受重力与电场力平衡 B ．.电势能逐渐增加 C ．.动能逐渐增加 D ．.做匀变速直线运动 2.（2012·江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A ．C 和U 均增大 B ． C 增大，U 减小 C ．C 减小，U 增大 D ．C 和U 均减小 3：（2011天津理综第5题）板间距为d 的平行板板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为 E 1现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是 A. U 2=U 1，E 2=E 1 B. U 2=2U 1，E 2=4E 1 C. U 2=U 1，E 2=2E 1 D. U 2=2U 1，E 2=2E 1 4．（2010·北京理综）．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如题1图）。设两极板正对面积为S ，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若 A. 》 B. 保持S 不变，增大d ，则变大 C. 保持S 不变，增大d ，则变小 D. 保持d 不变，增大S ，则变小 E. 保持d 不变，增大S ，则不变 5．(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属基板。对着话筒说话时，P 振动而Q 可视为不动。在P 、Q 间距增大过程中， A ．P 、Q 构成的电容器的电容增大 B ．P 上电荷量保持不变 C ．M 点的电势比N 点的低 D ．M 点的电势比N 点的高 6．（2010·安徽理综）如题6图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F 。调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是 A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大 ~ B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小 C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大 D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小 7. （2012·浙江理综）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图所示。当开关从a 拨到b 时，由L 与C 构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。当罐中液面上升时（） A. 电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大z x x k C. LC 回路的振荡频率减小 D. LC 回路的振荡频率增大 & 8. （2012·海南物理）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示。下列说法正确的是 A ．保持U 不变，将d 变为原来的两倍，则E 变为原来的一半 B ．保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的两倍 C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半 D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 9.（2012·全国理综）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。》 E S R 0 R 1 R 2 M N

电容器的电容(导学案)含答案

电容器的电容导学案【学习目标】 1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造. 2.理解电容的概念及其定义式. 3.掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题．【自主预习】一、电容器 1．电容器：储存电荷和电能的装置．任何两个彼此_____又相距很近的________，都可以看成一个电容器．2．电容器的充放电 (1)充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量的_______电荷的过程，充电过程中，由电源获得的________储存在电容器中． (2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷________的过程，放电过程中，________转化为其他形式的能量．二、电容 1．定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的_________的比值． 2．定义式：_________ 3．单位：电容的国际单位是________，符号为F，常用的单位还有微法和皮法，1 F＝106 μF＝1012 pF. 4．物理意义：电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，在数值上等于使两极板间的电势差为_____时电容器需要带的电荷量．三、平行板电容器 1．结构：由两个平行且彼此_______的金属板构成． 2．电容的决定因素：电容C与两极板间电介质的相对介电常数εr成_______，跟极板的正对面积S成______，跟极板间的距离d成_______ 3．电容的决定式：C＝ εr S 4πkd，εr为电介质的相对介电常数．当两极板间是真空时：C＝ S 4πkd，式中k为静电力常量．四、常用电容器 1．分类：从构造上看，可以分为__________和___________两类． 2．电容器的额定电压和击穿电压： (1)额定电压：电容器能够_________________时的电压． (2)击穿电压：电介质不被__________时在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会损坏．

高中物理选修3-1电容器的电容知识点

高中物理选修3-1电容器的电容知识点一、电容器 1.电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。 2.电容器的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。 3.电容器的充电、放电. 操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能二、电容 1.定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值，叫做电容器的电容 C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值

①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关。常用单位有微法(μF)，皮法(pF)1μF=10-6F，1pF=10-12F 2.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，跟极板间的距离d成反比。 3.电容器始终接在电源上，电压不变;电容器充电后断开电源，带电量不变。 (一)预习学习的第一个环节是预习。有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。)将知识预先浏览一下，一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。 (二)上课 (1)主动听课. 听课可分成三种类型：即主动型、自觉型和强制型。主动型就是能够根据老师讲课的程序主动自觉地思考，在理解基础知识的基础上，对难点和重点进行推理性的思维和接受;自觉型则是能对老师讲课的程序进行思考，能基本接受讲解的内容和基础知识，对难点和重点一般不能进行自觉推理思维，要在老师的指导下才能完成这一过程;而强制型则是指在课堂学习中，思维迟缓，推理滞留，必须在老师的不断指导启发下才能完成学习任务。如果属于强制型，那要试着改变自己，由强制型变为自觉型;如果是自觉型，还要加强主动

2020-2021人教版选修3-1 1.8 电容器的电容课时小测(含解析)

8 电容器的电容记一记电容器的电容知识体系 2个公式——电容的定义式和决定式 2个前提——电容器的动态分析时U不变和Q不变辨一辨 1.其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板正对面积的增大而增大．(√) 2．其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板间距离的增大而增大．(×) 3．任何电介质的相对介电常数都大于1.(√) 4．某电容器上标有“1.5 μF9 V”的字样，则该电容器的击穿电压为9 V．(×) 5．有人说，电容器被击穿后就没有了容纳电荷的本领．(√) 6．两个靠近的导体一定能构成一个电容器．(×) 7．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比．(×) 想一想 1.由电容器电容的定义式：C＝Q U，能说电容器的电容跟电容器所带电荷量成正比，跟电容器两极间电压成反比吗？提示：不能．因为电容器的电容是描述电容器容纳电荷来■■的物理量，其大小仅由电容器本身性质决定，而与电容器所带电荷量及电容器两极间电压无关． 2．电容器所带电荷量的含义是什么？有正、负之分吗提示：电容器所带电荷量是指电容器一极所带电荷量的绝对

值，当然不会是负值． 3．电容器的额定电压和击穿电压有何区别？提示：电容器的额定电压是电容器正常工作时两极间的电压，而其击穿电压是指电容器中电介质被击穿而使电容器被破坏的极限电压．思考感悟：练一练 1.[2019·山东省普通高中学业水平考试]某一型悬的电容器标有16 V,1.01 F的字样，当电容器两极板间的电势差为8 V时，下列判断正确的是() A．电容器的电容是1.01 F，带电量是0.16 C B．电容器的电容是0.11 F，带电量是0.08 C C．电容器的电容是0.005 F，带电量是0.08 C D．电容器的电容是0.005 F，带电量是0.04 C 答案：B 2．[2019·北京市普通高中学业水平考试]将平行板电容器C、电源E和电阻R等元件连接成如图所示的电路．初始时电容器不带电．闭合开关S，在电源向电容器充电的过程中，下列说法正确的是() A．电容器带电数量增大，两板间电压减小 B．电容器带电数量减小，两板间电压增大 C．电容器带电数量和两板间电压都增大 D．电容器带电数量和两板间电压都减小答案：C 3．[2019·广东省普通高中学业水平考试]电容式话筒是利用电容与极板间距离的关系来工作的，如图所示，话筒的振动膜涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片，它们构成电容器的两个极板．声波使振膜发生振动，当声波使振动膜振动时，下列说法正确的有()

电容器的电容教案(教师版)

第8节电容器的电容的教学设计【教学目标】 1、知道什么是电容器，知道电容器充电和放电时的能量转换； 2、理解电容器电容的概念及定义式，能用来进行有关的计算； 3、掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。【教学过程】我们用相机照相时，光线不足的时候会打开闪光灯，可大家知道闪光的能量是从哪里来的呢？下图是一种带有内置闪光灯的照相机，相机内装有容量很大的电容器。不但相机中含有电容器，生活中的许多电器中也都含有电容器。电视、电脑、VCD等线路板。这么多的电器中用到了电容器，电容器是什么样的元件？它的构造、原理和作用有哪些呢？（一）电容器 [教师活动] 出示一纸质电容器并将其拆开，请大家观察它的构造。学生汇报观察结果：该元件有两片锡箔(导体)，中间是一层薄纸(绝缘)。课件展现 [教师板书]任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。 [教师活动]给学生出示相距10cm的两金属板，平行相对放置，并提出思考问题：这套装置能否构成一个电容器？学生思考后回答：能，两金属板是导体，中间的空气是绝缘物体。教师总结：这种电容器叫平行板电容器，其中的绝缘物质为电介质。 [教师演示] 按图连接电路，提示学生注意观察实验现象：当S接a和接b时，观察电流表指针的偏转情况。 [学生总结] 当S接a时,电流表指针发生偏转。当S接b时,电流表指针反向偏转。教师用课件模拟电容器的充放电过程：（S接a）（S接b） [学生活动] 观察动画，总结电容器的充放电规律。

[教师点拨学生总结结论并板书] 1．把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板将分别带上等量的异号电荷，这个过程叫充电。 2．当用导线把充电后的电容器两极板接通，导线中也有电流通过，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这一过程叫放电。注意：我们把一个极板所带电荷量的绝对值叫电容器的所带电荷量Q。 [问题讨论] 独立思考后回答下题，可以看书寻找答案。有电流就有电流做功，会消耗能量，在充放电过程中能量如何转化的？学生思考后回答：充电：电源能量电场能放电：电场能其他形式能 [类比探究] 水杯可以盛水，可称为水容器。水杯存水的本领大小由什么决定，电容器储存电荷的本领的由哪些因素决定呢？【教师板书】（二）电容电容：反映电容器储存电荷的本领，用Ｃ来表示。 [学生活动] 如何分析水杯存储水的本领，先独立思考，然后再小组讨论回答下题。学生思考后回答：可用水量比深度来判断水杯存水的本领。 [学生活动] 先猜想如何表示电容器的电容，然后阅读课本相关内容。学生回答：电荷量与电压的比值来表示。 [教师总结]可用电容器所带电量与两板间电压的比值来描述电容器容纳电荷的本领。学生活动：利用互联网搜索学习电容器的电容与容器所带电荷量Q、电容器两极板间的电势差U的关系是怎么得出来的。思考C与Q、U有关吗，C由Q、U决定吗？学生思考后回答：C不由Q、U这些外界因素决定，因为C由电容自身决定。 [教师板书] 电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容的电容。比值定义式：C=Q/U，C不由Q、U决定物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量单位：法拉符号：F 1F＝C/V 1F＝106μF＝1012pF [学生活动] 电容器的电容与极板间的电压、极板所带的电荷量无关，那与什么因素有关呢？下面我们以平行板电容器为例来研究一下。 [教师板书] (三)平行板电容器的电容 [学生活动] 猜想平行板电容器的电容可能与什么因素有关？学生回答：可能与极板面积、板间的距离、两板间的绝缘物质有关。 [学生活动] 思考用实验如何来探究电容跟这些因素间的关系？ [师生总结] 采用控制变量法。 [实验步骤] (1)介绍静电计：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差。使用时把它的金属球跟一个导体相连(或者同时接地)，从指针的偏转角度就可以测出两个导体问的电势差。 (2)实验探究

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