（精心整理，诚意制作）
第8节电容器的电容
1.电容的定义式为C＝Q
U
，电容的大小决定于电
容器本
身，与Q和U无关。
2．电容反映了电容器容纳电荷本领的大小，电容器不
带电时，电容不受影响。
3．平行板电容器的电容决定式为C＝
εrS
4πkd
，
即C由εr、
S、d共同来决定。
4．常用电容器从构造上可分为固定电容器和可变电容
器。
电容器及电容
[自学教材]
1．电容器
(1)构造：两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。
(2)充电：把电容器的两个极板分别和电源的两极相连使两极板分别带上等量异号电荷的过程。
(3)放电：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，使电容器不再带电的过程。
(4)电场能：充电后的电容器因为两极板上有电荷所以存在电场，而使电容器具有的能。
2．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差U的比值，叫做电容器的电容。
(2)公式：C＝Q
U 。
(3)物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，数值上等于使两极间的电势差为1 V时，电容器需要带的电荷量。
(4)单位：法拉，简称法，符号F，还有微法(μF)和皮法(pF)。关系：1
F＝106μF＝1012 pF。
[重点诠释]
1．电容器的充电、放电过程分析
充电过程放电过程电路
结构
将电容器接在电源上形成回路将已充电的电容器与导体连接
形成回路
充电过程放电过程
过程分析(1)回路中有逆时针方向的充电电
流
(1)回路中有顺时针方向的放电
电流
(2)与电源正极连接的极板带上正
电，与电源负极连接的极板带上
等量的负电
(2)电流从电容器正极板流向负
极板
(3)充电完毕，电容器两极板间的
电压等于电源电压，电路中电流
为零
(3)放电完毕，电容器上的等量
异号电荷全部中和，电路中没
有电流，极板间电压为零
能量分析由电源获得的电能转化为电容器
的电场能
储存的电场能转化为其他形式
的能量(如：内能，光能)
2．对电容的定义式C ＝Q
U 的理解
(1)电容由电容器本身的构造决定：
电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，用比值C ＝
Q U
来定义，但它却是由电容器自身的构造决定的，与所带电荷量Q 和所加电压U 无关。即使电容器不带电，其电容仍然存在，并且是一个确定的值。
(2)通过Q －U 图像来理解C ＝Q
U ，如图1－8－1所示，在Q －U 图像中，电容
是一条过原点的直线的斜率，其中Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值，U 为两极板间的电势差，可以看出，电容器电容也可以表示为C ＝
ΔQ
ΔU
，即电容器的电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小) 图 1－8－1
1 V 所需增加(或减少)的电荷量。 (3)通过C －Q 图像或C －U 图像理解。
图 1－8－2
由图像看出：C 与Q 、U 均无关。 [特别提醒]
电容器所带的电荷量是指单个极板所带电荷量的绝对值，不能理解为两个极板所带电荷量的绝对值的和。
1．当一个电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U ，如果所带电荷量增大为2Q ，则( )
A ．电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变
B ．电容器的电容减小为原来的1
2
，两极板间电势差保持不变
C．电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍
D．电容器的电容保持不变，两极板间电势差减小为原来的1 2
解析：电容器的电容跟带电荷量无关，带电荷量由Q变为2Q，电容不
变，由U＝Q
C
得电势差增大为原来的2倍，故C正确。
答案：C
平行板电容器的电
容
[自学教材]
1．公式
2．意义
平行板电容器电容与两平行板正对面积S成正比，与介质的相对介电常数εr成正比，与板间距离d成反比。
[重点诠释]
1．平行板电容器的电容大小的决定因素探究
(1)方法：采取控制变量法，在电容器带电荷量Q不变的情况下，只改变电容器的极板正对面积S，板间距离d，板间电介质εr中的一个量。
(2)静电计电势差的意义：由于静电计的金属球与其中一个极板相连，两者电势相等，静电计的金属外壳与另一个极板相连(或同时接地)，两者电势相等。所以静电计的电势差实质上也反映了电容器两极板间的电势差的大小。
2．C＝Q
U
与C＝
εrS
4πkd
的比较
公式内容C＝
Q
U
C＝
εrS
4πkd
公式特点定义式决定式
意义
对某电容器Q∝U，但
Q
U
＝C不变，反映容纳电荷的本领
平行板电容器，C∝εr，C∝S，C
∝
1
d
，反映了影响电容大小的因素
联系电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定
3．平行板电容器的两类问题的分析方法
(1)平行板电容器连接在电源两端，电容器的d、S、εr发生变化时，将引起C 、Q、U、E变化。
①
条件：如图1－8－3所示，S闭合，电容器与电源保持连接，两极板间的电势差U保持不变。
②方法：由决定式C＝
εrS
4πkd
判断出C
随S、εr、d的变化。
图 1－8－3
由Q＝CU＝UεrS
4πkd
判断出Q随εr、S、d的变化。
由E＝U
d
判断出E随d的变化情况。
(2)如图1－8－3所示，平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d、S、εr发生变化时，将引起电容的C、Q、U、E怎样变化。
①条件：电容器充电后与电源断开，极板上所带电荷量保持不变。
②方法：由C＝
εrS
4πkd
，判断出C随S、εr、d的变化。
由U＝Q
C
＝
Q
εrS
4πkd
＝
4πkdQ
εrS
判断出U随d、εr、S的变化。
由E＝U
d
＝
Q
dC
＝
Q
d
εrS
4πkd
＝
4πkQ
εrS
判断出E随S、εr的变化情况。
2．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是( )
A．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小
B．将两极板间的间距加大，电容将增大
C．在上板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
解析：影响平行板电容器电容大小的因素有：
(1)随正对面积的增大而增大；
(2)随两极板间距增大而减小；
(3)在两极板间放入电介质，电容增大。
由上面叙述可直接看出A、C、D正确。
答案：ACD
常用电容器
[自学教材]
(1) 从构造上看：可分为固定电容器和可变电容器。
(2)固定电容器通常以电介质的种类命名，例如，电介质是聚苯乙烯的叫做聚苯乙烯电容器，电介质是云母的叫做云母电容器等。还有一种固定电容器叫电解电容器，是用铝箔作一个电极，用铝箔上的一层氧化膜作介质，用浸过电解液的纸作另一个电极，这种电容器有正、负极之分。
(3)可变电容器：由两组铝片组成，固定的一组叫定片，可以转动的一组叫做动片，转动动片使两组铝片的正对面积发生变化可以改变电容。
(4)额定电压：电容器的外壳上标的是工作电压，也称为额定电压。还有一个电压称为击穿电压，加在电容器上的电压若超过这个值，电介质会被击穿，电容器会损坏。
[重点诠释]
1．电容器的符号
(1)固定电容器：符号为“”
(2)可变电容器：符号为“”
(3)电解电容器：符号为“”
2．对电容器的“击穿电压”与“额定电压”的理解
(1)“击穿电压”是指电容器能承受的极限电压。每个电容器都有一个极限贮存量，与之对应的即为极限电压。如果电容器贮存的电荷量超过它的极限量，这时电容器将被击穿而损坏。
(2)“额定电压”是指电容器长期有效工作时所能承受的电压。实际电压等于或低于额定电压时电容器都能正常工作，当电容器承受的电压高于额定电压时将有可能被击穿，所以使用电容器时必须注意这一点。
3．某电容器上标有“1.5 μF,9 V”字样，则( )
A．该电容器所带电荷量不能超过1.5×10－6 C
B．该电容器所加电压不能超过9 V
C．该电容器击穿电压为9 V
D．当给该电容器加4.5 V的电压时，它的电容值变为0.75 μF
解析：该标示值为电容器电容和能允许加的最大电压。加在该电容器上的电压超过9 V就会击穿它。能够给电容器充的最大电荷量为Q＝CU m＝1.5×10－6×9 C＝1.35×10－5 C。电容器电容与所加电压无关，因此当给电容器加4.5 V 的电压时，其电容值仍为1.5 μF。故B正确。
答案：B
对公式C＝Q
U
及C＝
εrS
4πkd
的理解及应用
[例1](20xx·天津高考)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U1，板间电场强度为E1。现将电容器所带电荷量变为
2Q，板间距变为1
2
d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2,
板间电场强度为E2，下列说法正确的是( )
A．U2＝U1，E2＝E1B．U2＝2U1，E2＝4E1 C．U2＝U1，E2＝2E1D．U2＝2U1，E2＝2E1
[审题指导]解答本题时应把握以下三点：
(1)电容器的电容定义式C＝Q U ；
(2)平行板电容器的电容的决定式C＝
εrS
4πkd
；
(3)平行板电容器内部是匀强电场，E＝U d 。
[解析]由公式E＝U
d
、C＝
Q
U
和C∝
εS
d
可得E∝
Q
εS
，所以Q加倍，E也加
倍，再由U＝Ed可得U相等，C正确。
[答案] C
借题发挥
解决该类问题时关键是正确应用公式C＝Q
U
、C＝
εrS
4πkd
及E＝
U
d
进行相关分析。
1．两块平行金属板带等量异种电荷，要使两极板间的电压加倍，两板间的电场强度减半，采用的办法有( )
A．两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍
B．两极板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍
C．两极板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍
D．两极板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍
解析：由C＝Q
U
，C＝
εrS
4πkd
和E＝
U
d
得两板间的电压U＝
4πkdQ
εrS
，两板间的
电场强度E＝4πkQ
εrS
，可知C正确．
答案：C
平行板电容器的动态分析问
题
[例2]
用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图1－8－4)。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θ。实验中，极板所带电荷量不变，若( )
图 1－8－4
A ．保持S 不变，增大d ，则θ变大
B ．保持S 不变，增大d ，则θ变小
C ．保持d 不变，减小S ，则θ变小
D ．保持d 不变，减小S ，则θ不变 [思路点拨] 本题考查公式C ＝
εrS
4πkd
，首先利用此公式判断出C 的变化情况，再利用C ＝Q
U
判断出U 的变化情况，进而判断θ的变化。
[解析] 静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小。在做选项所示的操作中，电容器电荷量Q 保持不变，C ＝Q U ＝εrS
4πkd 。保持S 不变，增大d ，则C
减小，U 增大，偏角θ增大，选项A 正确B 错误；保持d 不变，减小S ，则C 减小，U 增大，偏角θ也增大，故选项C 、D 均错。
[答案] A 借题发挥
(1)电容器的动态问题一般有两类：①Q 不变；②U 不变。分析时要先确定是哪个量不变。
(2)分析思路一般是先由C ＝
εrS 4πkd 分析C 的变化，再由C ＝Q
U
分析Q 或U 的变化，进而由E ＝U d 或E ＝4πkQ
εrS
分析E 等其他相关量的变化。
2.如图1－8－5所示是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路，在减小电容器两极板间距离的过程中( )
A ．电容器A 板始终带正电荷
B ．电容器的电容变小
C ．电阻R 中有从a 流向b 的电流
图
1－8－5
D ．A 、B 板间的电场强度增大
解析：电容器A板始终和电源正极相连，所以A板电势高，带正电荷，A
项正确；板间距离减小，由C＝
εrS
4πkd
知，电容增大，B项错；由Q＝CU可知
电容器电荷量增大，则电源继续向电容器充电，所以电流方向为从b流向a，C 项错；由U＝Ed可知电场强度E增大，D项正确。
答案：AD
带电微粒在电容器中的平衡及运动
问题
[例3]
如图1－8－6所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止。若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？
图 1－8－6 [审题指导]解答本题时应注意以下三个方面：
(1)开关S断开、闭合的电容器的两种状态不同；
(2)液滴的运动状态与受力的关系；
(3)液滴所受电场力的变化与电场强度变化的关系。
[解析]S闭合时，U不变，d↑，E↓，即E′＝
U
d′
＝
U
2d
＝
E
2
合外力F＝mg－1
2
Eq＝
1
2
mg＝ma，
∴a＝g
2
，方向向下。
液滴将向下做初速度为零，加速度为1
2
g的匀加速直线运动。
S断开，电容器的电荷量保持不变，
当d′＝2d时，由公式E∝
Q
εrS
可知，E不变，E′＝E
因此，液滴受力情况不变，仍处于静止状态。 [答案] 见解析 借题发挥
(1)带电体在匀强电场中运动状态的变化，取决于带电体的受力情况和初速度情况，分析静电力时，电场强度E 的变化是个关键，掌握U 不变或Q 不变两种情况下E 的变化规律，是解决这类问题的基础。
(2)利用公式E ＝
U d
判断极板间电场强度的变化规律时，要注意U 和d 的变化特点，若U 和d 都变化，一般需要根据C ＝Q U 和C ＝
εrS
4πkd
得出E ＝4πkQ
εrS
，然后根据此式得出E 的变化规律。
3.如图1－8－7所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )
A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动
图 1－8－7
B ．P 点的电势将降低
C ．带电油滴的电势能将减小
D ．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大
解析：上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为E ，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A 错；P 点的电势大于0，且P 点与下极板间的电势差减小，所以P 点的电势减小，B 对；两极板间电场方向竖直向下，所以P 点的油滴应带负电，当P 点电势减小时，油滴的电势能应增加，C 错；电容器的电容C ＝εS
4πkd
，由于d 增大，电容C 应减小，极板带电量Q ＝CU 将减小，D 错。
答案：B
[随堂基础巩固]
1．下列关于电容的说法正确的是( )
A．电容器简称电容
B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多
C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量D．由公式C＝Q/U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比
解析：电容器和电容是两个不同的概念，A错；电容器A的电容比B的
大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与是否带电无关，B错；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压、电容器的体积等
无关，D错；由电容的定义知C正确。
答案：C
2．对于某个给定的电容器，图1－8－8中能够恰当地描述其所带电荷量Q 、两端的电压U、电容C之间相互关系的是( )
图 1－8－8
解析：因为电容器的电容C与它所带的电荷量Q、两板间的电压U无关，
只跟它本身的形状、两极板间距、正对面积、两极板间所充的电介质有关，所
以凡表示C随U或Q变化而变化的图线都是错误的。对于给定的电容器，C＝Q
是不变的，反映在Q－U图像上是一条过原点的直线，为正比例函数图像。正U
确选项为B、C、D。
答案：BCD
3．如图1－8－9所示，电容器的两极板分别与电源的正、负极相连，在电容器两极板间的距离由d迅速增大为2d的过程中，下列说法中正确的是( )
图 1－8－9
A．电容器两极板间的电压始终不变
B．电容器两极板间的电压瞬时升高后又恢复原值
C．根据Q＝CU可知，电容器所带电荷量先增大后减小
D．电路中电流由A板经电源流向B板
解析：在将电容器两极板间距离迅速增大的过程中，电容器极板上的电荷
量未来得及变化，即Q不变，则C＝Q
U
＝
Q
Ed
，又C＝
εrS
4πkd
，所以
Q
Ed
＝
εrS
4πkd
，所
以E＝4πkQ
εrS
也不变，而U＝Ed，故U增大，但最终电压U要与电源电压相
等，故选项B正确，A错，因为C＝
εrS
4πkd
，所以d增大时，C减小，电路中有
瞬时电流，方向由B板经电源流向A板，故C、D错。
答案：B
4．一平行板电容器，当极板上所带电荷量增加2.0×10－4 C时，极板间的电压增加40 V，则当电容器两端所加电压为200 V时，电容器所带电荷量是多少？
解析：由公式C＝Q
U
得推论C＝
ΔQ
ΔU
代入数据得：C＝5×10－6 F
又Q′＝CU′
代入数据得：Q′＝1×10－3 C。
答案：1×10－3 C
[课时跟踪训练]
(满分50分时间30分钟)
一、选择题
(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1．下列关于电容器及其电容的叙述正确的是( )
A ．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关
B ．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和
C ．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比
D ．一个固定电容器的电荷量增加ΔQ ＝1.0×10－6 C 时，两板间电压升高10 V ，则电容器的电容无法确定
解析：电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A 正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B 错；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电荷量的变化而变化，C 错；由C ＝Q
U ＝
ΔQ
ΔU
可求电容器的电容，D 错。 答案：A
2．一个空气平行板电容器，极板间距离为d ，正对面积为S ，充以电荷量Q 后，两极板间的电压为U 。为使电容器的电容加倍，可采用的办法是( )
A ．将电压变为U /2
B ．将带电荷量变为2Q
C ．将极板的距离变为d /2
D ．将两板间充满相对介电常数为2的电介质
解析：电容器的电容与电容器极板上的带电荷量、两板间的电压无关，所以选项A 、B 不正确；根据公式C ＝
εrS
4πkd
，可知选项C 、D 正确。 答案：CD
3.如图1所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连。当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两板间的M 点。则( )
A ．当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止
图 1
B．当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降
C．开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止
D．开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降
解析：当开关闭合时，电容器两端电压为定值，等于电源电压，设为U，两板间的距离为d，带电液滴处于平衡状态，则mg＝q
U
d
，当两板间的距离减小时，所受电场力大于重力，液滴将向上做匀加速运动，A错误；两板间的距离增大时，所受电场力小于重力，液滴将向下做匀加速运动，B正确；当开关断开后，电容器无法放电，两板间的电荷量不变，设为Q，此时两板间的场强大小为：E＝
U
d
＝
Q
C
d
＝
4πkdQ
εrS
d
＝
4πkQ
εrS
，可见场强大小与两板间距离无关，即场强大小保持不变，电场力不变，液滴保持静止，C正确，D错误。
答案：BC
4.如图2所示，将平行板电容器接在电池组两极间，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则
( ) A．电容器带电荷量不变
B．电源中将有电流从正极流出图 2
C．尘埃仍静止
D．电流计中将有电流，电流方向b→a
解析：电容器与电池组连接，其电压不变，带电尘埃静止，静电力与重力平衡，qE＝mg，两极板错开时电场强度不变，故C正确；因电容减小，由Q＝CU知电荷量Q减小，电容器放电，电流方向a→b，A、B、D错误。
答案：C
5.如图3所示是一只利用电容器电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图，当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时，电容(C)便发生变化，于图 3
是通过知道电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况。如图4的图像中，最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是( )
图 4
解析：两极板正对面积S＝1
2
(π－θ)R2，则S∝(π－θ)，
又因为C∝S，所以C∝(π－θ)，令C＝k(π－θ)
∴θ＝π－C
k
(k为常数)，所以B正确。
答案：B
6.如图5所示是一种通过测量电容器电容的变化，检测液面高低的仪器原理
图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法中，正确的有( )
A．该仪器中电容器的两个电极分别是芯柱和导电液体
B．芯柱外套的绝缘管越厚，该电容器的电容越大
C．如果指示器显示出电容增大了，则说明电容器中液面升高了
图 5
D．如果指示器显示出电容减小了，则说明电容器中液面升高了
解析：该装置类似于平行板电容器的结构：导线芯和液体构成电容器的两块电极，导线芯的绝缘层就是电极间的电介质，其厚度d相当于两平行板间的距离，进入液体深度h相当于两平行板的相对面积(且h越大，则S越大)；所以d大时C就小，若C大时就表明h大。正确答案选A、C项。
答案：AC
7．如图6所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α，在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是( )
图 6
A．缩小a、b间的距离
B．加大a、b间的距离
C．取出a、b两极板间的电介质
D．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
解析：a板与Q板电势恒定为零，b板和P板电势总相同，故两个电容器的电压相等，且两板电荷量q视为不变。要使悬线的偏角增大，则应使电压U
增大，即减小电容器的电容C。对电容器C，由公式C＝
εrS
4πkd
，可以通过增大
板间距d、减小介电常数εr、减小极板的正对面积S来减小电容C。
答案：BC
8.如图7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．加速向左移动图 7 C．减速向右移动D．减速向左移动
解析：电介质板插入电容器板间的部分越多，相对介电常数εr越大，电容C越大，故只有电介质板移动的方向会影响εr的大小，而与加速、减速无关。
根据C＝
εrS
4πkd
可知，当电容C变大时，εr应该增大，电介质板应向左移
动，所以选项B、D正确。
答案：BD
二、非选择题
(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9．(9分)有一充电的平行板电容器，两板间电压为3
V，现使它的电荷量减少3×10－4
C，于是电容器两板间的电压降为原来的1
3
，此电容器的电容是多大？电容器原
来的带电荷量是多少库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？
解析：电容器两极板间电势差的变化量为
ΔU＝(1－1
3
)U＝
2
3
×3 V＝2 V，
由C＝ΔQ
ΔU
，得C＝
3×10－4
2
F＝1.5×10－4 F＝150 μF。
设电容器原来的电荷量为Q，则
Q＝CU＝1.5×10－4×3 C＝4.5×10－4 C。
电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150 μF。
答案：150 μF 4.5×10－4 C 150 μF
10．(9分)如图8所示，水平放置的平行金属板A、B的距离为d，开始两板都不带电，现将电荷量为＋q、质量为m的液滴从小孔正上方h处无初速度滴下，通过小孔落向B板并把电荷全部传给B板，求：
图 8
(1)若第N滴在AB间恰好做匀速运动，求电容器的电容；
(2)能到达B板的液滴不会超过多少滴？
解析：(1)第N滴做匀速运动时，板上所带电荷量为Q1＝(N－1)q，板间电
场强度E＝Q1
Cd
＝
(N－1)q
Cd；
由平衡条件得mg＝qE，得C＝(N－1)q2
mgd。
(2)设到达B板的液滴不超过n滴，则第n＋1滴接近B板时速度恰好为
零，然后返回，则极板上的最大电荷量为Q2＝nq，最大电压为U＝Q2
C
＝
nq
C
，
由动能定理得mg(h＋d)－qU＝0，
把C＝(N－1)q2
mgd和U＝
nq
C
代入，
解得n＝h＋d
d
(N－1)。
答案：(1)(N－1)q2
mgd(2)
h＋d
d
(N－1)
高二物理第一学期选修 3-1 期末考试试卷 1.有一电场的电场线如图1 所示，场中A、B 两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示，则[] A.E a＞E b U a＞U b B．E a＞E b U a＜U b C．E a＜E b U a＞U b D．E a＜E w b U a＜U b 2.图2 的电路中C 是平行板电容器，在S 先触1 后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是[ ] A.平行板电容器两板的电势差不变B．平行扳电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大D．平行板电容器两板间的的电场强度不变 3.如图3，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定[] A．A、B、C 分别带什么性质的电荷B．A、B、C 中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C 中哪个电量最大D．A、B、C 中哪个电量最小 4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S 极转向纸内，如图 4 所示，那么这束带电粒子可能是[ ] A.向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束D．问左飞行的负离子束 5.在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m 的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图5 所示，那么匀强电场的场强大小为[ ] A.最大值是mgtgθ／q B．最小值是mgsinθ／q C．唯一值是mgtgθ／q D．同一方向上，可有不同的值．
高中物理选修3-4光章节检测带答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
2017年01月21日阿甘的高中物理组卷 一．填空题（共1小题） 1．如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角I入射，第一次到达AB边恰好发生全反射，已知θ=15°，BC边长为2L，该介质的折射率为，求： （i）入射角i； （ii）从入射角到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为v，可能用到sin75°=或sin15°=2﹣） 二．解答题（共17小题） 2．如图所示为某透明介质的截面图，截面可看做由四分之一个圆面ABO和一个长方形BCDO组成，AO=2DO=R，一束光线在弧面AB的中点E沿垂直于DC 边方向射入，折射光线刚好到达D点，求： （i）介质对光的折射率； （ii）光在介质中从E传到D所用的时间（光在真空中的速度为c）． 3．如图所示，一个足够大的水池盛满清水，水深h=4m，水池底部中心有一点光源A，其中一条光线斜射到水面上距A为l=5m的B点时，它的反射光线与折射光线恰好垂直．
（1）求水的折射率n； （2）用折射率n和水深h表示水面上被光源照亮部分的面积（圆周率用π表示）． 4．半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方向与OO′成θ=30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1=到n2=的光束，因而光屏上出现了彩色光带． （ⅰ）求彩色光带的宽度； （ⅱ）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少？ 5．如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM=30°，求 ①玻璃的折射率． ②球心O到BN的距离．
高中物理选修3-1《电场》全套同步练习 第01节 电荷及其守恒定律 [知能准备] 1．自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷． 2．物体的带电方式有三种： （1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电． （2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另 一端带上与带电体相 的电荷． （3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的 转移到不带电的物体上．完全 相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同 种电荷的总电荷量平均分配在两球上． 3．电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部 分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量 ． 4．元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.60×10-19C.实验指出，所有带电体 的电荷量或者等于电荷量e ，或者是电荷量e 的整数倍．因此，电荷量e 称为元电荷．电荷量e 的数值最早 由美国科学家 用实验测得的． 5．比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值 m q ．电子的比荷为kg C m e e /1076.111?=． [同步导学] 1．物体带电的过程叫做起电，任何起电方式都是电荷的转移，而不是创造电荷． 2．在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变． 例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） A ．物体所带的电荷量可以为任意实数 B ．物体所带的电荷量只能是某些特定值 C ．物体带电＋1.60×10-9C ，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D ．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C 解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e 的整数倍，故A 错，B 、C 、D 正 确． 如图1—1—1所示，将带电棒移近两个不带电的导体球， 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球 都带电的是 （ ） A ．先把两球分开，再移走棒 B ．先移走棒，再把两球分开 C ．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开 D ．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电 解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷， 乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A 正确；如果先 移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B 错；如果先将棒接触一下 其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C 正确．可以采用感应起电的方法使两导体球 图1—1—1
最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案 综合评估检测卷(一)静电场 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．每小题至少一个答案正确) 1. 图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是() A．两点的场强等大、反向 B．P点电场更强 C．两点电势一样高 D．Q点的电势较低 答案： C 2．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度() A．一定增大B．一定减小 C．一定不变D．可能不变 解析：极板带的电荷量Q不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大．由U＝Q C可 知两极板间电压U一定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确． 答案： B 3. 如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用E a、E b分别表示a、b 两点的场强大小，则() A．a、b两点场强方向相同 B．电场线从a指向b，所以E a＞E b C．电场线是直线，所以E a＝E b D．不知a、b附近的电场线分布，E a、E b大小不能确定
解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a＞E b；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E a＜E b；若此电场线是匀强电场中的，则有E a＝E b；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则E a和E b的关系不能确定．故正确选项为A、D. 答案：AD 4. 如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则() A．W1>W2φ1>φ2 B．W1
高中物理3-3知识点总结 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0 宏观量：物质体积V、摩尔体积V A、物体质量m、摩尔质量M、物质密度ρ。 联系桥梁：阿伏加德罗常数（N A＝6.02×1023mol－1） （1（2 （对气体，V0应为气体分子占据的空间大小） （3）分子大小：(数量级10-10m) ○1 V—滴到水中的纯油酸的体积 ○2（气体一般用此模型；对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离）注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)； 气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。 （4或者 2、分子永不停息地做无规则运动 （1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。 （2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接 ．．说明了液体分子在永不停息地做无规则运动． ○1布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动． ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动． ③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹． ④微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显． 3、分子间存在相互作用的引力和斥力 ①分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力 ②分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离r0（约10－10m）与10r0。 （ⅰ）当分子间距离为r0时，引力等于斥力，分子力为零。 （ⅱ）当分子间距r＞r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小 （ⅲ）当分子间距r＜r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大 二、温度和内能 1、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。 2、分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值。 ①温度是分子平均动能大小的标志。 ②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）． 3、分子势能 (1)一般规定无穷远处分子势能为零， (2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。 (3)分子势能与分子间距离r0关系（类比弹性势能） ①当r＞r0时，r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。 x 0 E P r0
高二物理教学计划（3-1） Qyyz 一、教学简析 1．教材分析： 本学期期采用的教材为人民教育出版社出版的《物理》选修3-1，共分为三章，分别是第一章静电场、第二章恒定电流、第三章磁场。静电场是高中阶段的基础内容之一，它的核心是电场的概念及描述电场特性的物理量，全章共9节内容，从电荷、电场的角度来研究电学中的基本知识。恒定电流为第二章内容，其主要研究的内容为一些基本的电路知识，主要包括欧姆定律、焦耳定律、串并联电路等，本章的知识须要以静电场的相关知识作为基础，在教学中应注意联系静电场的有关内容。最后一章为磁场，磁场和电场密切联系又具有相似性，因此通过对比，可以对本章内容起到良好的帮助。 2．学生分析： 本届高二学生基础不是太好，但不能降低要求，除对少部分同学要提高要求以外，对大多数学生以掌握基本概念基本规律为主要目的，此外还应适当掌握分析物理问题解决物理问题的方法，并提高能力。 3．教法、学法分析： 针对本学期教学内容和学生的特点，采取重知识和重概念在此基础上提高学生能力的方法：强调学生的课前预习，争取少讲、精练、多思考。培养学生分析问题解决问题的能力。特别培养学生利用数学知识解决物理问题的能力，提高学生的实验动手能力，加强学生实验的教学，加强物理综合知识的分析和讨论。培养学生的综合素质。充分调动学生的主动性、积极性。让学生变成学习的主人。 二、教育目标任务要求 1．认真钻研教学大纲及调整意见、体会教材编写意图。注意研究学生学习过程，了解
不同学生的主要学习障碍，在此基础上制定教学方案，充分调动学生学习主动性。 2．要特别强调知识与能力的阶段性，强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法, 这是能力培养的基础。对课堂例题与习题要精心筛选，不要求全、求难、求多，要求精、求少、求活，强调例题与习题的教育教学因素，强调理解与运用。 3．加强教科研工作，提高课堂效率。要把课堂教学的重点放在使学生科学地认识和理解物理概念和规律、掌握基本科学方法、形成科学世界观方面。要充分利用现代教育技术手段，提高教育教学质量和效益。 4．通过观察实验和推理，归纳出物理概念和物理规律，使学生学习和掌握有关规律，同时着重培养和发展他们的实验能力，以及由实验结果归纳出物理规律的能力。 5．结合所学知识的教学，对学生进行思想品德教育和爱国主义教育，辩证唯物主义的教育。 三、措施 1．严格执行教学处的集体备课制度，提高集体备课质量。每周集体备课，先由上一周安排的每一节教学内容的主备人向全组明确本节的重点、难点、教学方法、主要例题、课后作业、教学案等，然后由全组教师研讨、质疑、确认，形成共案。全组老师要统一教学进度、统一教学规范。 2．制定教学进度。在认真分析教材与学生实际情况的基础之上，确定课时安排。为实现给全体学生奠定一个扎实的物理基础提供合理的时间保证。必修物理将突出文科学生的特点、合理安排，以便保证全年级在学业水平测试中获得满意成绩。 3．提高课堂的教学效率，加强对课堂教学模式的探索。细化每一章每一节的教学要求，明确课时分配及每一节课的课时目标。对每一节课的重难点内容作更深入的分析、探讨，确立突破的方法和途径。加强对各种课型的研究，尤其是探究课。 4．精选习题。针对每一节课的课时目标，精心选择典型习题，做到知识点与习题的对应。分类编排课堂例题、课外巩固习题、小练检测题、章节复习题。注重学生能力的提高过程。 5．强化作业批改。通过作业批改督促学生端正课外学习的态度、了解学生对知识的理解与掌握、规范学生的答题。为课时目标的确定和分类教学指导提供依据。 6．加强学科组老师的交流与合作。通过听课、评课对教学模式进行探究，提高课堂教学效果；在精选习题过程中，选题与审题分工合作；对每一节课的重难点进行突破时集思广益。 7．充分开发教学资源。加强实验教学，能充分利用实验室提供的器材，利用身边资源开发有价值的小实验为学生提供更多的感性认识。搜集多媒体素材，制作课件，提高教学容量与效果。 8．激发学生学习的兴趣和积极性，促进学生全面发展。成立学习小组，开展研究性学习，培养学生的合作、探究、表达能力；举行学科竞赛，促进学生的特长发展。开设讲座，介绍物理学前沿与物理学家生平，让学生明白科学的价值和意义。
高中物理选修3-4 光学部分 光既具有波动性，又具有粒子性；光是一种电磁波。 阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光被反射回到空气中。 一般说来，光从一种介质射到它和另种分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射；而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。 1.光的反射定律： 实验表明：光的反射遵循以下规律 a 、 反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光 线和入射光线分别们于法线的两侧。 b 、 反射角等于入射角。（i=i ‘） 在反射现象中，光路是可逆的。
2.光的折射定律： 入射光线和法线的夹角i叫做入射角；折射光线和法线的夹角r叫做折射角；反射光线和法线的夹角i‘叫做反射角。 光的折射定律可这样表示： a、折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别们 位于法线的两侧。 b、入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即：sini/sinr=n 在折射现象中，光路也是可逆的。 3.折射率： 由折射定律可知：光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化，但是两个角的正弦之比是个常量，对于水、玻璃等各种介质都是这样，但是，对于不同介质，比值n的大小并不相同，例如，光从空气射入水时这个比值为1.33，从空气射入普通玻璃时，比值约为1.5。因此，常量n是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质折射率。 光在不同介质中的传播速度不同（介质n越大，光传播速度越小）。某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即：n=c/v 注意：1.真空中的折射率n=1(空气中一般视为真空)，其他介质的折射率n>1。 2. 通过比较入射角i和折射角r的大小判断入射介质和折射介质的折射率大小， 当i>r时，n入 一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分) 1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 2.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向 B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大 D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变 4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 5.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ） A ．这个电场是匀强电场 B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 6．以下说法正确的是（ ） A ．由q F E =可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式q E P = φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71 1.平面直角坐标系xOy 中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ现象存在沿y 轴负方向的匀强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q 点以速度v0沿x 轴正方向开始运动，Q 点到y 轴的距离为到x 轴距离的2倍。粒子从坐标原点O 离开电场进入电场，最终从x 轴上的P 点射出磁场，P 点到y 轴距离与Q 点到y 轴距离相等。不计粒子重力，为： （1）粒子到达O 点时速度的大小和方向； （2）电场强度和磁感应强度的大小之比。 答案：（1）在电场中，粒子做类平抛运动，设Q 点到x 轴的距离为L ，到y 轴的距离为2L ，粒子的加速度为a ，运动时间为t,有 ① 学生姓名 赖姗姗 年 级 高二 学 科 物理 上课时间 教师姓名 田晋臣 课 题 光复习课· 教学目标 (1)了解介质的折射率与光速的关系； (2)掌握光的折射定律； (3)掌握介质的折射率的概念 （4）理解光的全反射现象； （5）掌握临界角的概念和发生全反射的条件； （6）了解全反射现象的应用 教学过程 教师活动 学生活动 ② 设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为vy vy= at③ 设粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为α，有 ④ 联立①②③④式得 α=45°⑤ 即粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上。 设粒子到达O点时的速度大小为v，由运动的合成有 ⑥ 联立①②③⑥式得 ⑦ （2）设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，由牛顿第二定律可得 F=ma ⑧ 又F=qE ⑨ 设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力提供向心力，有⑩ 由几何关系可知 高中物理选修3-1 同步训练 1.下列说法正确的是() A．静电感应不是创造了电荷，而是电荷从物体的一部分转移到另一部分引起的 B．一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体有可能带上异种电荷 C．摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷 D．摩擦起电是质子从一物体转移到另一物体 解析：选A.三种起电方式都是电子发生了转移，接触起电时，两物体带同性电荷，故B、C、D错误，A正确． 2.对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是() A．物体上一定有多余的电子 B．物体上一定缺少电子 C．物体的带电量一定是e＝1.6×10－19C的整数倍 D．物体的带电量可以是任意的一个值 解析：选C.带电物体若带正电则物体上缺少电子，若带负电则物体上有多余的电子，A、B 项错误；物体的带电量一定等于元电荷或者等于元电荷的整数倍，C项正确，D项错误．3. 图1－1－4 (2012·江苏启东中学高二月考)如图1－1－4所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则() A．金属球可能不带电 B．金属球可能带负电 C．金属球可能带正电 D．金属球一定带负电 解析：选AB.验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔张角减小，选项B正确，同时否定选项C.如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷．A球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项A正确，同时否定选项D. 4. 高中物理选修3-2测试题 第I 卷(选择题12小题 共 36分) 一选择题(本题包括12小题,每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中,有的只有一 个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的或不答的得0分) 1.关于电磁场理论,下列说法正确的是:( ) A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 2.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它们的圆周半径恰好相等,这说明它们在刚进入磁场时:( ) A.速率相等 B.带电量相等 C.动量大小相等 D.质量相等 3.矩形线圈ABCD 位于通电直导线附近,如图所示,线圈和导线在同一平面内,且线圈的两个边与导线平行,下列说法正确的是:( ) A.当线圈远离导线移动时,线圈中有感应电流 B.当导线中的电流I 逐渐增大或减小时,线圈中无感应电流 C.当线圈以导线为轴转动时,线圈中有感应电流 D.当线圈以CD 为轴转动时,线圈中有感应电流 4.若在磁场是由地球表面带电产生的,则地球表面带电情况是: ( ) A.正电 B.负电 C.不带电 D.无法确定 5.关于日光灯的工作原理下列说法正确的是: ( ) A. 启动器触片接通时,产生瞬时高压 B. 日光灯正常工作时,镇流器起降压限流以保证日光灯正常工作 C.日光灯正常工作时, 日光灯管的电压稳定在220V D.镇流器作用是将交流电变为直流电 6.矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是: ( ) A.线圈中的磁通量为零 B. 线圈中的感应电动势最大 C. 线圈的每一边都不切割磁感线 D.线所受到的磁场力不为零 B C D A I 2020人教版【高中】物理选修311 一、教材分析 《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。 二、教学目标 1．知识目标 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的动态分析。 2．能力目标 ①知道利用比值法定义物理量。 ②学会在实验中用控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。3．情感目标 结合实际，激发学生学习物理的兴趣。 三、教学重难点 电容的定义和引入。 对平行板电容器的动态分析。 四、学情分析： 通过这一堂课的教学，让学生知道电容器的结构，明确电容器的作用，了 解电容器的工作方式，重点掌握电容器的电容概念，知道它们与电量、电压 无关。 五、教学方法 1、学案导学：见后面的学案。 2．启发式、探究式、类比法。 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习电容器的定义和电容器的充放电 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后 延伸拓展学案。 七、课时安排：1课时 八、教学过程： (一)预习检查、总结疑惑 要点：场强、电势能、电势、电势差等。 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。 展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容 （三）合作探究、精讲点拨。 1电容器构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。 高中物理选修3-4第十三章----光-总结 及练习 高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习 第十三章 光 第一节光的反射和折射 知识点1光的折射定律 折射率 1）光的折射定律 ①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！ ②表达式：2211sin sin θθn n = ③在光的折射现象中，光路也是可逆的 2）折射率 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示 sin sin n θθ=大 小 n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。发生 折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空 气时，折射角为多少？ 解：由介质的折射率与光速的关系得 又根据介质折射率的定义式得 r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得： 所以r=45°． 白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。） 练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( ) A ．入射角等于50° B ．入射光线与反射光线的夹角为80° c n v = C ．反射光线与平面镜的夹角为40° D ．反射光线与AB 的夹角为60° 2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反 射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( ) A ．小于40° B ．在40°与50°之间 C ．大于140° D ．在100°与140°与间 3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平 方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( ) A ．15° B ．30° C ．60° D ．105° 知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究） 1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点 O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的 延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线， 交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′ 2．实验方法：插针法 例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．3 3 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求： 当θ1＝45o时，折射角多大？ 2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？ （1）300（2）arctan 2 3、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3 第二节全反射 知识点：光的全反射 i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。 1）全反射： 光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光 密介质。 高中物理选修3-1 同步训练 1．下列叙述中正确的是( ) A ．导体中电荷运动就形成电流 B ．国际单位制中电流的单位是安 C ．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的 D ．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零 解析：选BD.电流产生的条件包括两个方面：一是有自由电荷；二是有电势差．导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安． 2．关于电流，下列叙述正确的是( ) A ．只要将导体置于电场中，导体内就有持续的电流 B ．电源的作用是可以使电路中有持续的电流 C ．导体内没有电流，说明导体内部的电荷没有移动 D ．恒定电流是由恒定电场产生的 解析：选BD.电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时定向移动形成的，而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流．故选项B 、D 正确． 3．电路中，每分钟有60亿万个自由电子通过横截面积为0.64×10－ 6 m 2的导线，那么电路中的电流是( ) A ．0.016 mA B ．1.6 mA C ．0.16 μA D ．16 μA 解析：选C.I ＝q t ＝en t ＝1.6×10－19 ×60×101260 A ＝0.16×10－ 6 A ＝0.16 μA. 4．(2012·山东任城第一中学高二月考)铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρI neSm D.Im neSρ 解析：选D.自由电子体密度N ＝n m /ρ＝ρn m ，代入I ＝nqS v ，得v ＝Im neSρ ，D 正确． 5．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？ 解析：通过的电荷量为： q ＝It ＝4×10－ 6×24×3600 C ≈0.35 C. 通过的电子个数为： N ＝q e ＝0.35 C 1.6×10－19 C ＝2.16×1018个． 答案：0.35 C 2.16×1018个 一、选择题 1．关于电流，下列叙述正确的是( ) A ．导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率 B ．导体内自由电子的运动速率越大，电流越大 C ．电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向 D ．在国际单位制中，电流的单位是安，属于基本单位 解析：选D.此题要特别注意B 选项，导体内自由电子定向移动的速率越大，电流才越大． 高中物理选修3-1试题 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确 .全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.) 1.某静电场的电场线分布如图,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为P E 和Q E ,电势分别为P ?和Q ?,则（ ） A.P Q E E >，P Q ??< B.P Q E E <，P Q ??> C.P Q E E <，P Q ??< D.P Q E E >，P Q ??> 2.关于电势与电势能的说法正确的是( ) A.电荷在电场中电势高的地方电势能大 B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C.正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大 D.负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 3.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两带电小球M 、N 质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点,已知O 点电势高于c 点.则( ) A.M 带负电荷,N 带正电荷 B.M 在从O 点运动至b 点的过程中,动能不变 C.N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功 D.N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相等 4.下列说法正确的是( ) A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能一定减小. B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合. C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同. D.一带电小球在匀强电场中在电场力和重力的作用下运动,则任意相等时间内动量的变化量相同. 5.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( ) A.U 变小,E 不变 B.E 变大,ε变大 第1题图 Q P q +q + 精品文档 精品文档 （2009年高考宁夏理综卷） 34. [物理——选修3-3]（15分） (2)(10分)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S 的容器组成。左容器足够高，上端敞 开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。 容器内两个绝热的活塞A 、B 下方封有氮气，B 上方封有氢气。大气的压强p 0，温度为T 0=273K ， 连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p 0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A 上升了一定的高度。用外力将A 缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h 。氮气和氢气均可视为理想气体。求 （i ）第二次平衡时氮气的体积； （ii ）水的温度。 6.(2012全国新课标).[物理——选修3-3]（15分） （1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_________ （填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。 A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 D.不可能使热量从低温物体传向高温物体 E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 （2）（9分）如图，由U 形管和细管连接的玻璃泡A 、B 和C 浸泡在温度均为0°C 的水槽中，B 的容积是A 的3倍。阀门S 将A 和B 两部分隔开。A 内为真空，B 和C 内都充有气体。U 形管内左边水银柱比右边的低60mm 。打开阀门S ，整个系统稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等。假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。 （i ）求玻璃泡C 中气体的压强（以mmHg 为单位） （ii ）将右侧水槽的水从0°C 加热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差又为60mm ，求加热后右侧水槽的水温。 15、(2013年海南物理)如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3：1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l （以cm 为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出3l /8。现使活塞缓慢向上移动11l /32，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg 为单位） 16、 (2013年新课标Ⅰ卷) 如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V 0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为P o 和P o /3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V 0/4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求: (i) 恒温热源的温度T ; (ii) 重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V x 。 17、(2013年新课标Ⅱ卷)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm 的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm 。已知大气压强为P0=75.0cmHg 。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm 。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。 3l /8 l 高中物理选修3-1同步练习题 第一节 电荷及其守恒定律 [同步检测] 1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头 时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由 引起的. 2．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为 （ ） A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷 B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷 C.被吸引的轻小物体一定是带电体 D.被吸引的轻小物体可能不是带电体 3．如图1—1—2所示，在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ，均放 在绝缘支座上.若先将+Q 移走，再把A 、B 分开，则A 电，B 电；若先将A 、 B 分开，再移走+Q ，则A 电，B 电. 4．同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸 引，而且在引力作用下有尽量 的趋势． 5．一个带正电的验电器如图1—1—3所示， 当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时，验电 器中金属箔片的张角减小，则（ ） A ．金属球A 可能不带电 B ．金属球A 一定带正电 C ．金属球A 可能带负电 D ．金属球A 一定带负电 6．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可 判断（ ） A ．验电器所带电荷量部分被中和 B ．验电器所带电荷量部分跑掉了 C ．验电器一定带正电 D ．验电器一定带负电 7．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是 A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体 D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移 8．现有一个带负电的电荷A ，和一个能拆分的导体B ，没有其他的导体可供利用，你如何 能使导体B 带上正电？ 9．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的 A. 2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C 10．有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ，其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷，小球B 、 C 不带电．现在让小球C 先与球A 接触后取走，再让小球B 与球A 接触后分开，最后让小 球B 与小球C 接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA= ， qB= ，qC= ． 图1—1—2 图1—1—3高中物理选修3-1第一章c卷 测试题及答案 2
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