高中物理选修3-1-电容器

高中物理选修3-1公式第一章 静电场1、库仑力：221r q q kF = (适用条件：真空中静止的点电荷)k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力常量电场力：F = E q (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反)2、电场强度： 电场强度是表示电场性质的物理量。

是矢量。

定义式：qF E =单位： N / C 或V/m点电荷电场场强 2r Q kE =匀强电场场强d U E =3、电势能：电势能的单位：J通常取无限远处或大地表面为电势能的零点。

静电力做功等于电势能的减少量 PB PA ABE E W -=4、电势： 电势是描述电场能的性质的物理量。

是标量。

电势的单位：V 电势的定义式：qE p =ϕ 顺着电场线方向，电势越来越低。

一般点电荷形成的电场取无限远处的电势为零，在实际应用中常取大地的电势为零。

5、电势差U ，又称电压qW U =U AB = φA -φB电场力做功和电势差的关系： W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场：7、粒子通过偏转电场的偏转量（侧移距离）： 做类似平抛运动粒子通过偏转电场的偏转角度8、电容器的电容： 电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。

单位:F 定义式:c Q U =电容器的带电荷量： Q=cU 平行板电容器的电容：kd S c πε4=平行板电容器与电源的两极相连，则两极板间电压不变 平行板电容器充电后，切断电源，电容器所带电荷量不变电容器接在电源上，电压不变；断开电源时，电容器上电量不变；改变两板距离E 不变。

第二章 恒定电流1、电流强度定义式：I = t q微观式：I=nevs (n 是单位体积电子个数) 决定式：I U R=2、电阻： 定义式：IU R =决定式：电阻定律：电阻率ρ：只与导体材料性质和温度有关，与导体横截面积和长度无关。

单位：Ω·m 3、(1) 串联电路电压分配 2121R R U U =UR R R U 2111+=功率分配 2121R R P P =P R R R P 2111+=(2) 并联电路 两个电阻并联 2121R R R R R +=并联的总电阻比任何一个分电阻小并联电路电流分配 1221I R I R =，I 1=IR R R 212+并联电路功率分配1221R R P P =，PR R R P 2121+=4、欧姆定律：（1）部分电路欧姆定律：I UR =变形：U=IRR U I =（2）闭合电路欧姆定律：I =r R E+Ir U E +=5、电功和电功率： 电功：W=pt=IUt 焦耳定律（电热）Q=I Rt 2 电功率 P=tW=IU纯电阻电路：W=pt=IUt=Q=I Rt UR t22=Sl R ρ=非纯电阻电路：W=IUt=ptQ=I Rt 2IU tWP ==R I t Qp 2==热第三章 磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示：IlFB =（条件：B ⊥L ）单位：T2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培（右手）定则决定。

为明学校学生限时训练物理学科编号: 使用时间: 2018-9-2 组编人:第 1.8 课《电容器的电容》限时练（ 30 分钟）班级: 姓名: 小组: 分数: 卷面: A卷基础题1、下列关于电容器和电容的说法中，错误的是( )A．电容器A的体积比B大，说明A的电容一定比B的大B．对于确定的电容器，其带的电荷与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷与电压比值恒定不变D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，其大小与加在两板上的电压无关2、有两个平行板电容器，它们的电容之比为5:4，它们所带的电荷量之比为5:1，两极板间距离之比为4:3，则两极板间电压之比和电场强度之比为( )A．4:1 1:3 B．1:4 3:1 C．4:1 3:1 D．4:1 4:33、如图所示，电容器的两极板和电源的正、负极相连，下列说法正确的是( )A．两极板的正对面积减小，则电容器所带的电荷量变大B．两极板的正对面积减小，极板间的场强变大C．两极板的距离减小，极板间的场强变大D．两极板间插入电介质，则两极板间的场强变大4、如图所示为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是( )A．是充电过程 B．是放电过程C．该电容器的电容为5.0×10－2 FD．电容器的电荷变化量为0.20 C5、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，两极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6、一个平行板电容器，使其所带电荷量增加ΔQ＝1.0×10－8 C，而两极板间的电压比原来升高了ΔU＝10 V，求此电容器的电容是多少？若此电容器的耐压值为50 V，它最多可带多少电荷量？B 卷 拓展题7、如图所示，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B ．P 点的电势将降低C ．带电油滴的电势能将减少D ．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大8．一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ，电容为ε0S d，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间( )A ．电场强度不变，电势差变大B ．电场强度不变，电势差不变C ．电场强度减小，电势差不变D ．电场强度减小，电势差减小9、如图所示，平行板电容器的电容为C ，带电量为Q ，极板长为L ，板间距离为d ，极板与水平面间夹角为α，P 、M 两点恰好处在电容器的边缘，两极板正对区域均可看成匀强电场．现有一质量为m 的带电液滴由两极板的中央P 点从静止开始沿与极板平行的直线运动到M 点，此过程中克服空气阻力做功W ，求：(1)液滴的电荷量；(2)液滴开始运动瞬时的加速度大小；(3)液滴到达M 点的速度大小．精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

选修3-1第一章1.8 电容器与电容课前预习学案一、预习目标1知道什么是电容器以及常用的电容器2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。

二、预习内容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______________与电容器______________的比值，叫做电容器的电容．表达式C＝______，国际单位制中单位__________，简称____________ ，符号________________．常用较小单位 lμF＝________F，l pF＝________F．电容是表示电容器____ ____ 的物理量．3．常用电容器从构造上看，可分为________________和________________ 两类．常用的固定电容器有______________和_________________ ．三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、教学目标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。

二、学习过程1、电容器（1）构造: .（2）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。

现象：。

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 .现象:。

提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?小结：。

2、电容与水容器类比后得出。

说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。

物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。

2．两种电荷自然界中的电荷有2种，即正电荷和负电荷．如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．同种电荷相斥，异种电荷相吸．（相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗？）不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电．3．起电的方法使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同．两种物体相互摩擦时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电．（正负电荷的分开与转移）○2接触起电：带电物体由于缺少(或多余)电子，当带电体与不带电的物体接触时，就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子)，从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电)．（电荷从物体的一部分转移到另一部分）○3感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动．（电荷从一个物体转移到另一个物体）三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体(部分)带负电，使缺少电子的物体(部分)带正电．在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变．二、电荷守恒定律1、电荷量：电荷的多少。

在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是C.2、元电荷：电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10－19C，所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。

（元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗？提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷量．另外任何带电体所带电荷量是1.6×10－19C的整数倍．）3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。

4、电荷守恒定律表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，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，电荷的总量保持不变。

电容器与电容课后巩固提升1．电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明( )A. A所带的电荷量比B多B. A比B能容纳更多的电荷量C. A的体积比B的体积大D．两电容器的电压都改变1V时，A的电荷量改变比B的大解析电容是电容器的固有属性，由电容器本身的构造决定，电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1V所改变电荷量的多少)大小，而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少．答案 D2．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A．根据C＝QU可知，电容器的电容与其所带电量成正比，与两板间的电压成反比B．对于确定的电容器，其带电量与两板间的电压成正比C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电量与电压的比值恒定不变D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关解析电容器的电容C＝εr S4πkd与两极板间的电压与极板所带电量无关，故A选项错误；由C＝QU可知，对确定的电容器来说，Q与U成正比，故B选项正确，C、D选项也正确．答案BCD3．水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态．现将两极板间的距离增大，则( )A．电容变大，质点向上运动B．电容变大，质点向下运动C．电容变小，质点保持静止D．电容变小，质点向下运动解析当平行板电容器两极板距离增大时，电容器电容变小，与电源相连极板电压不变，其间电场强度减小，电场力变小，合外力向下，质点向下运动，故D选项正确．答案 D4．一平行板电容器充电后，把电源断开，再用绝缘工具将两板距离拉开一些，则( ) A．电容器的带电荷量增加B．电容增大C．电容器电压增加D．两板间电场强度增大解析由C＝εr S4πkd可知，当d增大时，C变小，故B选项错误；充电后与电源断开，所带电量不变，故A选项错误；由C＝QU，当C减小，Q不变时，U增大，故C选项正确；其间电场强度E＝Ud＝QCd＝4Qπkdεr Sd＝4Qπkεr S，故D选项错误．答案 C5．一空气平行板电容器，极板间正对面积为S，极间距离为d，充以电量Q后两板间电压为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/2B ．电量变为2QC ．将极板正对面积变为2SD ．两极间充以介电常数为2的电介质 解析 由C ＝εr S4πkd可知C 、D 选项正确． 答案 CD6．平行板电容器的电容C ，两极板间电压U ，两板间场强E 和带电荷量Q ，在下列情况下怎样变化？(1)保持两板与电源相连，只增大两板间距离，则C _________，U ____________，Q ____________，E ____________.(2)给电容器充电后与电源断开，再减小电容器极板间距离，则C ____________，U ____________，Q ____________，E ____________.解析 (1)电容器与电源相连，故U 不变，根据C ＝εr S4πkd和C ＝Q U，d 增大→C 减小→Q减小，由E ＝U d，知E 减小．(2)电容器充电后断开电源，故Q 不变，由公式C ＝εr S 4πkd 和C ＝QU，知d 减小→C 增大→U 减小，此时电场强度用E ＝U d不好讨论，有两种方法可处理．①是用推论E ＝4πkQ εr S ，(此式由E ＝U d ，C ＝Q U 和C ＝εr S4πkd 三式导出)，可见E 与d 无关，故E 不变．②是熟记极板上电荷密度不变，其电场强度不变，故E 不变． 答案 (1)减小 不变 减小 减小(2)增大减小不变不变提升能力7．传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么( )A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生变化解析当压力向上时，膜片电极将向上弯曲，使电容器两个极之间距离减小，电容增大，故A错误，B正确．当压力F发生变化时，电容器的电容发生变化，电容器会不断的充放电，所以电流计有示数，当压力不变时，因为电压恒定，电容器带电量不会发生变化，电流计无示数，故C正确，D错误．答案BC8．如图所示是一个平行板电容器，两板间距离为d，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电．现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB 与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )A.qCl QdB.qQl CdC.qQl2CdD.qCl2Qd解析 根据U ＝Q C，E ＝U d可得E ＝Q Cd ，所以，从A →B 电场力做功，W ＝qEl sin30°＝qQl2Cd. 答案 C9．如下图是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中( )A ．电阻R 中没有电流B ．电容器的电容变小C ．电阻R 中有从a 流向b 的电流D ．电阻R 中有从b 流向a 的电流解析 平行板电容器的电容和带电荷量分别为C ＝εr S4πkd，Q ＝CU .当两板间距离d 增大时，电容C 减小，极板的带电荷量Q 也减小，由于原来电容器的上板A 带正电，下板B 带负电，带电荷量减小，B 板的电子在电源的作用下将输送到A 板中和部分正电荷，所以电阻R 中会有从a 流向b 的电流．答案 BC10．如图①是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体．在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q 将随待测物体的上下运动而变化．若Q 随时间t 的变化关系为Q ＝b t ＋a(a 、b 为大于零的常数)，其图像如图②所示，那么图③、图④中反映极板间场强大小E 和物体速率v 随t 变化的图线可能是( )A ．a 和cB ．a 和dC ．b 和cD ．b 和d解析 由于C ＝Q U且C ＝εr S 4πkd 结合题中条件Q ＝bt ＋a联立以上三式解得 d ＝εr SU 4k πb (a ＋t )，可见d 与t 成线性关系，利用E ＝U d 可得E ＝4k πbεr Sa ＋t，因此图线②正确，即C选项正确．答案 C11．已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示，电容器极板上的电荷量不变，当板间距离增大时(如图①)，静电计指针的偏角将____________，板间电势差将____________，电容器的电容将____________，说明电容器的电容跟板间距离成____________；当正对面积减小时(如图②)，静电计的偏角将____________，板间电势差将____________，电容将____________，说明电容器的电容跟正对面积成____________．当两板间插入电介质时(如图③)，静电计的偏角将____________，板间电势差将____________，电容将____________，说明电容器的电容跟两板间的电介质有关．答案增大增大减小反比增大增大减小正比减小减小增大12．如下图所示，相距为d，水平放置的两平行金属板a、b的电容为C，开始时两板均不带电，a板接地且中央有孔，现将带电荷量为q，质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h处无初速度滴下，竖直流到b板上层，电荷全部被b板吸收，(重力加速为g，不计阻力)试求：(1)能够到达b板的液滴数不会超过多少？(2)若能够到达b板的液滴数为k，第k＋1滴液滴将如何运动？解析设第k滴液滴恰好能够到达b板，则第k滴液滴进入两板间时，前(k－1)滴液滴已建立电场，对第k滴液滴应用动能定理(1)前(k－1)滴液滴已建立的电场为U＝QC＝k－1qC，E＝Ud＝k－1qCd.对第k滴液滴应用动能定理有：mg(h＋d)－qEd＝0，mg(h＋d)－q k－1qCdd＝0.解得k＝mgC h＋dq2＋1.(2)由题意，第(k＋1)滴液滴进入两板间后做减速运动，无法到达b板，反向运动跳出a 板小孔，然后再无初速滴下，所以(k＋1)滴液滴将在板内外做往复运动．答案见解析。

最新精选全文完整版（可编辑修改）(完整版)高中物理必修3-1知识点清单(非常详细)第一章 静电场精选全文，可以编辑修改文字！一、电荷和电荷守恒定律1．点电荷：形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷． 2．电荷守恒定律(1)电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变．(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． 二、库仑定律1．内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．公式：F ＝kq 1q 2r2，式中的k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2，叫做静电力常量． 3．适用条件：(1)点电荷；(2)真空． 三、电场强度1．意义：描述电场强弱和方向的物理量． 2．公式(1)定义式：E ＝F q，是矢量，单位：N/C 或V/m.(2)点电荷的场强：E ＝k Q r ，Q 为场源电荷，r 为某点到Q 的距离．(3)匀强电场的场强：E ＝Ud.3．方向：规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向． 四、电场线及特点1．电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．2．电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处． (2)电场线不相交．(3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大． (4)沿电场线方向电势降低．(5)电场线和等势面在相交处互相垂直． 3．几种典型电场的电场线(如图所示)考点一 对库仑定律的理解和应用 1．对库仑定律的理解 (1)F ＝kq 1q 2r 2，r 指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均匀带电球，r 为两球心间距．(2)当两个电荷间的距离r →0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大．2．电荷的分配规律(1)两个带同种电荷的相同金属球接触，则其电荷量平分．(2)两个带异种电荷的相同金属球接触，则其电荷量先中和再平分． 考点二 电场线与带电粒子的运动轨迹分析1．电荷运动的轨迹与电场线一般不重合．若电荷只受电场力的作用，在以下条件均满足的情况下两者重合：(1)电场线是直线．(2)电荷由静止释放或有初速度，且初速度方向与电场线方向平行． 2．由粒子运动轨迹判断粒子运动情况：(1)粒子受力方向指向曲线的内侧，且与电场线相切． (2)由电场线的疏密判断加速度大小．(3)由电场力做功的正负判断粒子动能的变化． 3.求解这类问题的方法： (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景．(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向，是题意中相互制约的三个方面．若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况．第二章 电势能和电势差一、电场力做功和电势能 1．电场力做功(1)特点：静电力做功与实际路径无关，只与初末位置有关． (2)计算方法①W ＝qEd ，只适用于匀强电场，其中d 为沿电场方向的距离． ②W AB ＝qU AB ，适用于任何电场． 2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即W AB ＝E p A－E p B ＝－ΔE p .(3)电势能具有相对性． 二、电势、等势面 1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．(2)定义式：φ＝E p q.(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取不同而不同． 2．等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面． (2)特点①在等势面上移动电荷，电场力不做功．②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向垂直． ③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方，电场线越密)． 三、电势差1．定义：电荷在电场中，由一点A 移到另一点B 时，电场力所做的功W AB 与移动的电荷的电量q 的比值．2．定义式：U AB ＝W ABq. 3．电势差与电势的关系：U AB ＝φA －φB ，U AB ＝－U BA . 4．电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积，即U AB ＝Ed .特别提示：电势和电势差都是由电场本身决定的，与检验电荷无关，但电场中各点的电势与零电势点的选取有关，而电势差与零电势点的选取无关．考点一 电势高低及电势能大小的比较 1．比较电势高低的方法(1)根据电场线方向：沿电场线方向电势越来越低．(2)根据U AB ＝φA －φB ：若U AB ＞0，则φA ＞φB ，若U AB ＜0，则φA ＜φB .(3)根据场源电荷：取无穷远处电势为零，则正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低．2．电势能大小的比较方法 (1)做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加(与其他力做功无关)． (2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大．考点二等势面与粒子运动轨迹的分析 1电场 等势面(实线)图样 重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负；(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等；(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．考点三公式U＝Ed的拓展应用1．在匀强电场中U＝Ed，即在沿电场线方向上，U∝d.推论如下：(1)如图甲，C点为线段AB的中点，则有φC＝φA＋φB2.(2)如图乙，AB∥CD，且AB＝CD，则U AB＝U CD.2．在非匀强电场中U＝Ed虽不能直接应用，但可以用作定性判断．考点四电场中的功能关系1．求电场力做功的几种方法(1)由公式W＝Fl cos α计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W＝Eql cos α.(2)由W AB＝qU AB计算，此公式适用于任何电场．(3)由电势能的变化计算：W AB＝E p A－E p B.(4)由动能定理计算：W电场力＋W其他力＝ΔE k.注意：电荷沿等势面移动电场力不做功．2．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变．(3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化．3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系．(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功)．(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化．(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系．(4)有电场力做功的过程机械能不守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒．四、电容器、电容1．电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成．(2)带电量：一个极板所带电量的绝对值．(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能．2．电容(1)定义式：C＝QU.(2)单位：法拉(F)，1 F＝106μF＝1012pF.3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两极板间距离成反比．(2)决定式：C ＝εr S4πkd，k 为静电力常量．特别提醒：C ＝Q U ⎝ ⎛⎭⎪⎫或C ＝ΔQ ΔU 适用于任何电容器，但C ＝εr S4πkd仅适用于平行板电容器．五、带电粒子在电场中的运动 1．加速问题(1)在匀强电场中：W ＝qEd ＝qU ＝12mv 2－12mv 20；(2)在非匀强电场中：W ＝qU ＝12mv 2－12mv 20.2．偏转问题(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场． (2)运动性质：匀变速曲线运动．(3)处理方法：利用运动的合成与分解． ①沿初速度方向：做匀速运动．②沿电场方向：做初速度为零的匀加速运动． 特别提示：带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．六、带电粒子在电场中的偏转 1．基本规律设粒子带电荷量为q ，质量为m ，两平行金属板间的电压为U ，板长为l ，板间距离为d (忽略重力影响)，则有(1)加速度：a ＝F m ＝qE m ＝qUmd.(2)在电场中的运动时间：t ＝l v 0.(3)位移⎩⎪⎨⎪⎧v x t ＝v 0t ＝l 12at 2＝y ，y ＝12at 2＝qUl22mv 20d . (4)速度⎩⎪⎨⎪⎧v x ＝v 0v y ＝at，v y ＝qUtmd， v ＝v 2x ＋v 2y ，tan θ＝v y v x ＝qUl mv 20d. 2．两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的．证明：由qU 0＝12mv 20及tan θ＝qUl mdv 20得tan θ＝Ul2U 0d.(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点，即O 到电场边缘的距离为l2.3．带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系：当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解：qU y ＝12mv 2－12mv 20，其中U y ＝Udy ，指初、末位置间的电势差．第三章 恒定电流 第四章 闭合电路的欧姆定律一、电流、欧姆定律 1．电流(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流． (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向． (3)三个公式①定义式：I ＝q /t ；②微观式：I ＝nqvS ；③I ＝U R.2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比． (2)公式：I ＝U /R .(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路． 二、电阻、电阻率、电阻定律 1．电阻(1)定义式：R ＝U I.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作用越大． 2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．(2)表达式：R ＝ρl S . 3．电阻率(1)计算式：ρ＝R S l.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． (3)电阻率与温度的关系①金属：电阻率随温度的升高而增大． ②半导体：电阻率随温度的升高而减小． ③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体． 三、电功、电功率、焦耳定律 1．电功 (1)实质：电流做功的实质是电场力对电荷做正功，电势能转化为其他形式的能的过程． (2)公式：W ＝qU ＝UIt ，这是计算电功普遍适用的公式． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．(2)公式：P ＝W t＝UI ，这是计算电功率普遍适用的公式．3．焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q ＝I 2Rt ，这是计算电热普遍适用的公式． 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Q t＝I 2R .四、串、并联电路的特点 1．特点对比串联并联电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U nU ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻R ＝R 1＋R 2＋…＋R n1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和． (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大． 五、电源的电动势和内阻 1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．(2)表达式：E ＝W q.(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量． 2．内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数． 六、闭合电路欧姆定律1．内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．2．公式⎩⎪⎨⎪⎧I ＝E R ＋r只适用于纯电阻电路E ＝U 外＋U 内适用于任何电路3．路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式：U ＝E －Ir . (2)U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻． 七、测量电路的选择对伏安法测电阻，应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法．1．阻值判断法：当R V ≫R x 时，采用电流表“外接法”； 当R x ≫R A 时，采用电流表“内接法”． 2．倍率比较法：(1)当R V R x ＝R x R A ，即R x ＝R V ·R A 时，既可选择电流表“内接法”，也可选择“外接法”；(2)当R V R x ＞R xR A即R x ＜R V ·R A 时，采用电流表外接法；(3)当R V R x ＜R x R A即R x ＞R V ·R A 时，采用电流表内接法． 3．试触法：ΔU U 与ΔII 比较大小：(1)若ΔU U ＞ΔII ，则选择电压表分流的外接法；(2)若ΔI I＞ΔUU，则选择电流表的内接法．八、实验器材的选择 1．安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流． 2．误差因素选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转(一般取满偏度的13～23)；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近． 3．便于操作选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的． 4．关注实验的实际要求．第五章 磁场一、磁场、磁感应强度 1．磁场(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用． (2)方向：小磁针的N 极所受磁场力的方向． 2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向．(2)定义式：B ＝F IL(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针静止时N 极的指向． (4)单位：特斯拉，符号T. 二、磁感线及特点 1．磁感线在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致． 2．磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向．(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱．(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点．在磁体外部，从N 极指向S 极；在磁体内部，由S 极指向N 极．(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切． (5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在． 3．电流周围的磁场直线电流通电螺线管环形电流非匀强磁场三、安培力的大小和方向1．安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F＝BIL.(2)磁场和电流平行时：F＝0.2．安培力的方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．(注意：B和I可以有任意夹角)四、洛伦兹力1．定义：运动电荷在磁场中所受的力．2．大小(1) v∥B时，F＝0.(2) v⊥B时，F＝qvB.(3) v与B夹角为θ时，F＝qvB sin_θ.3．方向(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向．(2)方向特点：F⊥B，F⊥v.即F垂直于B、v决定的平面．(注意B和v可以有任意夹角)．由于F始终垂直于v的方向，故洛伦兹力永不做功．五、洛伦兹力和电场力的比较1．洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面．(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化．(3)左手判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷．六、带电粒子在匀强磁场中的运动1．圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示，图中P 为入射点，M为出射点)．(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示，P 为入射点，M为出射点)．2．半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小．3．运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时，其运动时间表示为：t＝θ2πT⎝⎛⎭⎪⎫或t＝θRv.4.求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤：(1)画轨迹：即确定圆心，画出运动轨迹．(2)找联系：轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系，偏转角度与圆心角、运动时间的联系，在磁场中的运动时间与周期的联系．(3)用规律：即牛顿运动定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式．总之，在这一学年中，我不仅在业务能力上，还是在教育教学上都有了一定的提高。

基础达标1.下列关于电容的叙述中正确的是（）A.电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器B.无关C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能答案:BCD2.关于电容的说法正确的是（）A.电容器简称电容B.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C.电容器的电容由电容器本身的因素决定，与电容器是否带电无关D.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答案:BCD3.图1-7-4是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中错误的是（）图1-7-4答案:A4.一个电容器的储电荷量是4×10-8 C，两极板之间的电压是2 V，那么这个电容器的电容是__________F.如果将所带电荷量全部放掉，这个电容器的电容是__________F.答案:2×10-82×10-85.已充电的平行板电容器与静电计连接如图1-7-5所示，电容器极板上的电荷量不变.当板间距离增大时（如图甲），静电计指针的偏角将__________，板间电势差将__________，电容器的电容将__________，说明电容器的电容跟板间距离成__________；当正对面积减小时（如图乙），静电计的偏角将__________，板间电势差将__________，电容将__________，说明电容器的电容跟正对面积成__________；当两板间插入电介质时（如图丙），静电计的偏角将__________，板间电势差将__________，电容将__________，说明电容器的电容跟两板间的电介质有关.图1-7-5答案:增大增大减小反比增大增大减小正比减小减小增大能力提高图1-7-66.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图1-7-6所示.接通开关S ，电源即给电容器充电（ ）A.保持S 接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B.保持S 接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大C.断开S ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D.断开S ，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大答案:BC7.两块水平放置的平行金属板，带等量异种电荷，一个带电油滴恰悬浮在平行板间.如果使油滴产生大小等于2g 的加速度，两板电荷量应是原来的（ ） A.2倍 B.1/2 C.3/2倍 D.2/3图1-7-7答案:BC8.如图1-7-7所示，水平放置面积相同的两金属板A 、B.A 板挂在天平的一端，B 板用绝缘支架固定.当天平平衡时，两板间的距离为5 mm ，若在两板间加400 V 电压后，在天平右端要增加4 g 砝码，天平才能恢复平衡，可见金属板A 所带的电荷量为_________C.答案:4.9×10-7视野拓展莱顿瓶的产生荷兰莱顿大学的物理学教授穆欣布罗克（1692—1761）和德国的克莱斯特（1700—1748）分别发现，物体好不容易获得的电往往在空气中逐渐消失.为了寻找一种保存电的方法，穆欣布罗克于1746年做了如下的实验：他将一枪管悬挂在空中，用起电机与枪管相连，另用一根铜线一端与枪管相连，另一端浸入盛有水的玻璃瓶中，当他的助手一只手握着玻璃瓶，另一只手不小心触到枪管上，助手因猛然感到一次强烈的电击而喊了起来，穆欣布罗克替下助手亲自体验了给他带来极大恐怖感觉的实验.这使人们认识到：人体作为导体参与放电过程的瞬间，电会使人感受到一种可怕的突然震动和打击，这就是常说的电击（或叫电震）.穆欣布罗克还由此认识到，盛水的玻璃瓶通电后，可以将电保存起来.穆欣布罗克以亲身的体验劝人不要做这种人体放电实验，却反而引起了更多的人对这类电现象的注意，以致有人在荷兰和德国公开进行电实验的表演，有许多人为了娱乐也做起电实验来.在这些人当中，有法国的电学家诺莱特，他开始把这种能蓄电的瓶子称为莱顿瓶（以穆欣布罗克所在大学的名称命名）.克莱斯特于1645年也发现盛水的瓶中插入导体通电，瓶子能贮电，在德国就把有贮电性的瓶子叫克莱斯特瓶.当时所进行的电实验表演中，有用莱顿瓶作火花放电杀老鼠的表演，有用电火花点酒精和火药的表演.其中最为壮观的一次表演是诺莱特在巴黎一座大教堂前作的.诺莱特邀请了法国国王路易十五的皇室成员临场观看，他让700个修道士手拉手排成一行，形成长达近900英尺的队伍，然后让排头的修道士用手握住莱顿瓶，让排尾的修道士用手握莱顿瓶的引线（引线另一端插入瓶内水中）.准备就绪后，诺莱特令人用起电机通过引线向莱顿瓶送电.瞬间，700名修道士因受电击同时跳了起来，在场观众无不为之目瞪口呆，诺莱特以事实表明了电的威力.。

物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。

2．两种电荷自然界中的电荷有2种，即正电荷和负电荷．如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用枯燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．同种电荷相斥，异种电荷相吸．〔相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗？〕不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体〞可能不带电．3．起电的方法使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同．两种物体相互摩擦时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电．〔正负电荷的分开与转移〕○2接触起电：带电物体由于缺少(或多余)电子，当带电体与不带电的物体接触时，就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子)，从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电)．〔电荷从物体的一局部转移到另一局部〕○3感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动．〔电荷从一个物体转移到另一个物体〕三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体(局部)带负电，使缺少电子的物体(局部)带正电．在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变．二、电荷守恒定律1、电荷量：电荷的多少。

在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是C.2、元电荷：电子和质子所带电荷的绝对值×10－19C×10－19C的整数倍．〕3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。

4、电荷守恒定律表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一局部转移到另一局部,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

表述2：在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。

电容器的电容【学习目标】一、知识目标l ．知道什么是电容器以及常用的电容器。

2．知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时能量的变化。

3．理解电容器电容的概念及其定义C= U Q ，并能用来进行有关的计算。

4．知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系。

二、能力目标1．进一步培养学生的实验观察、分析的能力。

2．提高学生综合运用知识的能力。

三、德育目标渗透了事物的本质是自身的因素，即内因决定，不由外因决定的观点。

【学习重点】电容的概念。

【学习难点】电容的引入。

【学习过程】一、要点导学本节主要学习电容的概念。

1．两块相互靠近又 的导体组成电容器，电容器能储存电荷。

使电容器带电的过程叫 。

充电后电容器的两极带等量异种电荷， 叫电容器的带电量。

使带电后的电容器失去电荷的过程叫 。

2．电容是用比值的方法定义的： 跟 的比值叫电容，即C= 。

此式与电阻的定义式R=U/I 有对称美。

电容的单位是法，符号是F ，且1F=1C/V 、1F=106μF=1012pF 。

值得注意的是：电容是描述电容器 本领大小的物理量，它由电容器本身的构造因数决定，对于平行板电容器：C=dS k πε4。

此式与电阻的计算式R=S Lρ具有对称美，后式中的ρ与前式中的kπε4都是由材料性质决定的量。

3．从构造上看，常用的电容器分两类： 和 ，前者的电容是固定不变的，后者一般是通过改变两极的正对面积来改变其电容的，当然也可以通过改变两极间的距离或改变电容器所充的 来改变其电容。

4．加在电容器两极间的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫 。

电容器上一般都标明电容器的 和额定电压的数值，额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压，额定电压比击穿电压要 。

二、范例精析例1 两平行金属板正对放置，充电后两板间的电势差为2V ，两极板带电量分别为+6×10-6C 和-6×10-6C ，求（1）电容C ；（2）若电势差升高1V ，电容C ˊ和电容器所带电量Q ˊ分别为多少？解析 （1）根据电容的定义式得：C=Q/U=6×10-6/2=3×10-6（F ）；（2）若电势差升高1V ，电容器的电容仍不变，但电容器所带电量Q ˊ=C U ˊ=3×10-6×3=9×10-6（C ）。

1.8电容器的电容一、单项选择题1．如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V 降低到36 V ，对电容器来说正确的是( )A ．是充电过程B ．是放电过程C ．该电容器的电容为5．0×10－2 FD ．该电容器所带电荷量的变化量为0．20 C2．一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3．一个空气平行板电容器，极板间距离为d ，正对面积为S ，充上电荷量Q 后，两极板间电压为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 2B ．将带电荷量变为2QC ．将极板正对面积变为S2D ．将两极板间距离变为d24．如图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．下列图象中，最能正确反映角度(θ)与电容(C )之间关系的是( )5．如图所示，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C ．尘埃仍静止D ．电流计中将有电流，电流方向b →a 6．如图所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电源两极，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，下列说法中正确的是( )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减小7．如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d ；在下极板上叠放一厚度为l 的金属板，其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中．当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动．重力加速度为g ．粒子运动的加速度为( )A ．ld gB ．d －l d gC ．l d －l gD ．d d －lg二、多项选择题8．一个电容器的规格是“100 μF 、25 V”，对这两个数据的理解正确的是( ) A ．这个电容器加上25 V 电压时，电容才是100 μFB ．这个电容器最大电容是100 μF ，当带电荷量较小时，电容小于100 μFC ．这个电容器所加电压不能高于25 VD ．这个电容器所加电压可以低于25 V ，但电容不变，总是100 μF 9．连接在电源两极上的平行板电容器，当两极板间距离减小时( ) A ．电容器的电容C 变大 B ．电容器极板的带电荷量变大C．电容器两极板间的电势差U变大D．电容器两极板间的电场强度E变大10．一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(电荷量很小)固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的电场强度，U表示电容器的电压，E p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，E p变大C．U变小，E p不变D．U不变，E p不变三、非选择题11．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U＝60 V的恒压电源上，两极板间距为d＝3 cm，电容器带电荷量为Q＝6×10－8 C，A极板接地．求：(1)平行板电容器的电容C；(2)平行板电容器两板之间的电场强度E；(3)距B板为2 cm的P点处的电势φP．12．如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板间距离d＝0．04 m，两板间的电压U＝400 V，板间电场可视为匀强电场．在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q 为h＝1．25 m的P点处有一带正电的小球，已知小球的质量m＝5×10－6 kg，电荷量q＝5×10－8 C．设A、B板足够长，g取10 m/s2．试求：(1)带正电的小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰；(2)相碰时，离金属板上端的距离多大．--☆ 参 考 答 案 ☆--1．[解析]选B ．由Q ＝CU 知，U 降低，Q 减小，故为放电过程，A 错，B 对；由C ＝QU ＝0．240F ＝5×10－3 F ，可知C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0．02 C ，D 错． 2．[解析]选B ．由公式C ＝εr S4πkd知，在两极板间插入一电介质，其电容C 增大，由公式C ＝QU知，电荷量不变时U 减小，B 正确．3．[解析]选D ．电容器的电容与电容器极板上的电荷量、极板间电压无关，故选项A 、B 错误；由电容的决定式C ＝εr S4πkd可知选项D 正确，C 错误．4．[解析]选B ．两极板正对面积S ＝12(π－θ)R 2，则S ∝(π－θ)，又因为C ∝S ，所以C ∝(π－θ)，令C ＝k (π－θ)，解得θ＝π－Ck(k 为常数)，所以B 正确．5．[解析]选C ．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．6．[解析]选A ．保持S 闭合，则电容器两极板间的电压不变，由E ＝Ud 可知，当A 板向B 板靠近时，E 增大，θ增大，选项A 正确，B 错误；断开S ，则两极板带的电荷量不变，由Q ＝CU ＝εr SU 4πkd ＝εr S4πk E 可知，将A 板向B 板靠近，并不改变极板间的电场强度，故θ不变，选项C 、D 错误．7．[解析]选A ．带电粒子在电容器两极板间时受到重力和电场力的作用，最初处于静止状态，由二力平衡条件可得：mg ＝q Ud －l ；当把金属板从电容器中快速抽出后，电容器两极板间的电势差不变，但两极板间的距离发生了变化，引起电场强度发生了变化，从而电场力也发生了变化，粒子受力不再平衡，产生了加速度，根据牛顿第二定律ma ＝mg －q Ud ，两式联立可得a ＝ldg ．8．[解析]选CD ．100 μF 代表电容器的电容，与所带电荷量和所加电压无关，25 V 是指电容器耐压值为25 V ，当其两端电压超过25 V 时，电容器将被击穿．9．[解析]选ABD ．电容器两极板间距离减小，由C ∝εr Sd得其电容变大，所以A 正确；因为电容器连在电源上，所以两极板间的电压保持不变，故C 错误；由Q ＝CU 得电容器所带电荷量变大，所以B 正确；由E ＝Ud知，两极板间的场强变大，所以D 正确．10．[解析]选AC ．电容器充电后与电源断开，说明电容器带的电荷量不变．由C ∝εr Sd ，U ＝Q C ，推出U ∝d ，因此正极板向负极板接近，即d 变小时，U 变小；又由E ＝Ud ，U ∝d ，故E 不变，选项A 正确，选项B 、D 错误．负极板接地即以负极板作为零电势点，电场强度E 不变，P 点的电势不变，正电荷在P 点的电势能也不变，选项C 正确．11．[解析](1)由电容定义知 C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9F ．(2)两板之间为匀强电场，电场强度大小为 E ＝U d ＝603×10－2 V/m ＝2×103 V/m ，方向竖直向下． (3)P 点距A 板间距离为 d AP ＝d －d BP ＝1 cmA 与P 间电势差U AP ＝Ed AP ＝20 V 又因为U AP ＝φA －φP ，φA ＝0 可得φP ＝－20 V ．[答案](1)1×10－9F (2)2×103 V/m ，方向竖直向下 (3)－20 V 12．[解析](1)设小球从P 到Q 需时间t 1，由h ＝12gt 21得t 1＝2h g＝ 2×1．2510s ＝0．5 s ， 小球进入电场后其飞行时间取决于静电力产生的加速度a ，设小球在电场中的运动时间为t 2，则有qE ＝ma ，E ＝U d ，d 2＝12at 22，以上三式联立，得 t 2＝dmqU＝0．04× 5×10－65×10－8×400s ＝0．02 s ， 运动总时间t ＝t 1＋t 2＝0．5 s ＋0．02 s ＝0．52 s ．(2)小球由P 点开始由静止下落，在竖直方向上始终做自由落体运动，在时间t 内的位移为y ＝12gt 2＝12×10×(0．52)2 m ＝1．352 m ． 相碰时，与金属板上端的距离为s ＝y －h ＝1．352 m －1．25 m ＝0．102 m ． [答案](1)0．52 s (2)0．102 m。

1. 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，能贮藏电荷和能量。

②电容器的充电和放电：充电：把电容器两个极板分别与电源的正负极相连，使电容器的两个极板分别带上等量异种电荷的过程。

充电的过程是将电场能储存在电容器中的过程。

放电：用导线把充电后的电容器的两极板接触，使电容器两极板上的电荷中和的过程。

放电的过程是将储存在电容器中的电场能转化为其他形式的能过程。

③电容器的额定电压和击穿电压：加在电容器上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏。

此电压称为击穿电压。

电容器工作的电压应低于击穿电压。

额定电压是指电容器能正常工作的电压，比击穿电压要低。

2. 电容定义：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间电势差U 的比值，叫做电容器的电容，用符号C 表示。

物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容越大，表示电容器容纳电荷的本领越大。

定义式：QC U=。

单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F 。

1法=1库/伏。

电容的常用单位还有微法（ μF ）和皮法（ pF ），它们之间的换算关系为6121F=10F=10pF μ。

3. 平行板电容器构成：平行板电容器由靠得很近、相互平行、同样大小的两片金属板组成。

决定因素：平行板电容器的电容C 与两极板的正对面积S 成正比，与介质的相对介电常数r ε成正比，与两极板间的距离d 成反比。

决定式：r 4πSC kdε=， 式中r ε是相对介电常数，S 是两极板的正对面积，d 是两极板间的距离，k 为静电常量。

4. 常用电容器常用电容器可分为固定电容器和可变电容器固定电容器的电容是固定的，常用的有纸质电容器和电解电容器。

可变电容器由两组铝片组成，固定的一组叫定片，可以转动的一组铝片叫动片。

有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V ，现使它的电荷量减少3×10－4C ，于是电容器两板间的电压降为原来的13，此电容器的电容是多大？电容器原来的带电荷量是多少？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？如图所示一个由电池、电阻R 、开关S 与平行电容器组成的串联电路，开关S 闭合。

8 电容器的电容[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和决定式.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.一、电容器及电容[导学探究] (1)把电容器的两个极板分别与电源两极相连，对电容器进行充电，该过程中能量是如何转化的？当把电容器两极相接，对电容器进行放电，该过程中能量是如何转化的？ (2)当电容器的带电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？带电荷量Q 和板间电势差U 的比值是否发生变化？答案 (1)充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路的内能. (2)增大 不变 [知识梳理]1.电容器：储存电荷和电能的装置.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，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异号电荷的过程，充电过程中，由电源获得的电能储存在电容器中.(2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程，放电过程中，电场能转化为其他形式的能量. 3.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. (2)公式C ＝QU ，其中Q 指一个极板上带电荷量的绝对值.(3)单位：法拉，符号是F,1 F ＝1 C/V,1 F ＝106μF ＝1012 pF. 4.说明(1)电容是表示电容器储存电荷特性的物理量，只决定于电容器本身，而与Q 、U 无关； (2)C ＝QU是电容的定义式，对任何电容器都适用；(3)C ＝Q U ＝ΔQ ΔU，电容器的电容在数值上等于两极板上每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)电容器充电电荷量越多，电容增加越大.(×) (2)电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比.(×) (3)电容器的电容越大，所带电荷量就越多.(×)(4)对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.(√) 二、平行板电容器的电容及常用电容器[导学探究] 平行板电容器由两块平行放置的金属板组成.利用平行板电容器进行如下实验： (1)如图1所示，保持Q 和d 不变，增大(或减少)两极板的正对面积S ，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝QU，分析电容C 的变化.图1(2)如图2所示，保持Q 和S 不变，增大(或减小)两极板间的距离d ，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝QU，分析电容C 的变化.图2(3)如图3所示，保持Q 、S 、d 不变，插入电介质，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝QU，分析电容C 的变化.图3答案 (1)实验结论：S 增大，电势差U 减小，电容C 增大. (2)实验结论：d 增大，电势差U 增大，电容C 减小. (3)实验结论：插入电介质，电势差U 减小，电容C 增大. [知识梳理]1.平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘又相互靠近的平行金属板组成. (2)电容的决定因素：电容与两板正对面积S 成正比，与电介质的相对介电常数εr 成正比，与极板间距离d 成反比. (3)表达式C ＝εr S4πkd ，εr 为相对介电常数，真空时εr ＝1.其他电介质时εr ＞1.提醒：C ＝Q U 适用于所有电容器；C ＝εr S4πkd 仅适用于平行板电容器.2.常用电容器(1)分类：从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类. (2)电容器的额定电压和击穿电压：①额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压.②击穿电压：电介质被击穿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.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大.(×)(2)将平行板电容器两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小.(√) (3)在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大.(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压.(√)一、对电容器、电容的理解1.电容由电容器本身的构造决定，与Q 、U 无关.由公式C ＝εr S4πkd 知，影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数εr 、电容器两极板的正对面积S 和两极板间的距离d . 2.C ＝Q U 与C ＝εr S 4πkd的比较C ＝Q U 是电容的定义式，对某一电容器来说，Q ∝U 但C ＝QU 不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；C ＝εr S 4πkd 是电容器电容的决定式，C ∝εr ，C ∝S ，C ∝1d ，反映了影响电容大小的因素.例1 (多选)下列关于电容的说法正确的是( ) A.电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量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，若电容器两极间电压为10 V ，极板带电量为2×10－5 C.则电容器电容大小为5×105 F 答案 AC解析 电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A 对.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；电压为10 V ，电荷量为2×10－5 C 时 ，电容C ＝QU＝2×10－6 F ，D 错.例2 有一充电的电容器，两板间的电压为3 V ，所带电荷量为4.5×10－4 C ，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V ，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？ 答案 1.5×10－4 F 1.5×10－4 F 3×10－4 C解析 C ＝Q U ＝4.5×10－43F ＝1.5×10－4 F.电容器电压降为2 V 时，电容不变，仍为1.5×10－4 F.此时所带电荷量为Q ′＝CU ′＝1.5×10－4×2 C ＝3×10－4 C.二、平行板电容器的电容及动态分析 1.平行板电容器动态问题的分析方法 抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式： C ＝Q U 、E ＝U d 和C ＝εr S4πkd2.平行板电容器的两类典型问题(1)平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U 不变.由C ＝εr S 4πkd ∝εr Sd可知C 随d 、S 、εr 的变化而变化.由Q ＝UC ＝U ·εr S4πkd ，可知，当U 不变时，Q 也随d 、S 、εr 的变化而变化.由E ＝U d ∝1d可知，当U 不变时，E 随d 的变化而变化.(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电荷量Q 保持不变.由C ＝εr S 4πkd ∝εr Sd 可知C 随d 、S 、εr 的变化而变化.由U ＝Q C ＝4πkdQ εr S ∝d εr S 可知，当Q 不变时，U 也随d 、S 、εr 的变化而变化.由E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S ∝1εr S可知，E 随S 、εr 的变化而变化，而与d 无关.例3(多选)如图4所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，现使B板带正电，实验中，电荷量不变，则下列判断正确的是()图4A.增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大B.将A板稍微上移，静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D.若将A板拿走，则静电计指针张角变为零答案AB解析电容器上所带电荷量一定，由公式C＝εr S4πkd得，当d变大时，C变小.再由C＝QU得U变大；当A板上移时，正对面积S变小，C变小，U变大；当插入玻璃板时，C变大，U变小；当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B.静电计的使用静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由相互绝缘的两部分组成，静电计与电容器的两极板分别连接在一起，则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差U，U的大小就从静电计的刻度读出，可见，静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化.针对训练如图5所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是()图5A.带电液滴可能带正电B.增大两极板间距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从B运动到AC.断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D.断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动答案 D解析 带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场方向向下，故液滴带负电，A 选项错误.由C ＝εr S4πkd 和Q ＝CU 可知，两极板间距离增大的过程中，C 变小，所以Q 变小，因此电容器放电，放电电流的方向从a 到b ，负电荷由B 板经电源和电阻R 流向A 板，选项B 错误.断开S ，由C ＝εr S 4πkd 、Q ＝CU 和U ＝Ed 知E ＝4k πQεr S ，Q 不变，S 减小，所以E 增大，电场力大于重力，液滴将加速上升，C 选项错误.由E ＝4k πQεr S 知，Q 不变，d 减小，E 不变，液滴静止不动，D 选项正确.1.(多选)下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A.根据C ＝QU 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板间的电压无关 答案 BCD解析 由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性.一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，因此A 错误，C 、D 正确.由于电容是定值，由Q ＝CU 知，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B 正确.2.一个已充电的电容器，若使它的电量减少3×10－4 C ，则其电压减少为原来的13，则( )A.电容器原来的带电量为9×10－4 CB.电容器原来的带电量为4.5×10－4 CC.电容器原来的电压为1 VD.电容器的电容变为原来的13答案 B解析 由C ＝ΔQ ΔU 得ΔQ ＝C (U －13U )＝23CU ＝23QQ ＝32ΔQ ＝4.5×10－4 C ，故B 正确.因电容器的电容不知，所以无法得出电容器原来的电压，C 错.电容是由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D 错误.3.(多选)如图6所示，电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板，C 是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一定角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )图6A.使A 、B 两板靠近一些B.使A 、B 两板正对面积减小一些C.断开S 后，使A 板向左平移一些D.断开S 后，使A 、B 正对面积减小一些 答案 CD解析 静电计显示的是A 、B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高.当合上S 后，A 、B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S 后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A 、B 两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C ＝QU 可知，板间电压U 增大，从而静电计指针张角增大.所以本题的正确选项是C 、D.4.如图7所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P 点的点电荷，以E 表示两板间的电场强度，E p 表示点电荷在P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )图7A.θ增大，E 增大B.θ增大，E p 不变C.θ减小，E p 增大D.θ减小，E 不变答案 D解析 若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，根据C ＝εr S4πkd可知，C 变大；根据Q ＝CU 可知，在Q 一定的情况下，两极板间的电势差减小，则静电计指针偏角θ减小；根据E ＝U d ，Q ＝CU ，C ＝εr S 4πkd 联立可得E ＝4πkQεr S ，可知E 不变；P 点离下极板的距离不变，E 不变，则P 点与下极板的电势差不变，P 点的电势不变，故E p 不变；由以上分析可知，选项D 正确.一、选择题(1～7题为单选题，8～10题为多选题) 1.下列关于电容器的叙述正确的是( )A.电容器是储存电荷的容器，只有带电的容器才能称为电容器B.两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，当带电时构成电容器，不带电时不是电容器C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和D.电容器充电过程是将其他形式的能转化为电容器的电能并储存起来；电容器的放电过程，是将电容器储存的电能转化为其他形式的能 答案 D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 、B 错误；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，C 错误；电容器的充、放电伴随能量的转化，D 正确.2.某一电解电容器如图1甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是( )图1A.该电容器只有在电压为45 V 时，电容才是33 μFB.该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10－5 CC.接通电路后，电容器的电容仍是33 μFD.接通电路后，灯泡能持续发亮 答案 C解析 无论电容器是否充电，其电容都是33 μF ，选项A 错误，C 正确；该电容器能容纳的最大电荷量Q ＝CU ≈1.5×10－3 C ，选项B 错误；电容器仅在充电时灯泡发光，充电结束后，灯泡熄灭，选项D 错误.3.一个电容器带电荷量为Q 时，两极板间电压为U ，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C 时，它两极板间的电势差增加20 V ，则它的电容为( ) A.1.0×10－8 FB.2.0×10－8 FC.4.0×10－8 FD.8.0×10－8 F答案 B解析 C ＝ΔQ ΔU ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F.故选B.4.如图2所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从 40 V 降低到36 V ，对电容器来说正确的是( )图2A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5×10－2 FD.该电容器的电荷量变化量为0.2 C 答案 B解析 由Q ＝CU 知，U 降低，Q 减小，故为放电过程，A 错，B 对；由C ＝Q U ＝0.240F ＝5×10－3 F ，可知C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C ，D 错.5.如图3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( )图3A.电容器带电荷量不变B.电源中将有电流从正极流出C.尘埃仍静止D.电流计中将有电流，电流方向为b →a 答案 C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，电流方向为a →b ，A 、B 、D 错误.6.图4为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d 变化时，电容C 便发生变化，通过测量电容C 的变化就可知道两极板之间距离d 的变化情况.在下列图中能正确反映C 与d 之间变化规律的图象是( )图4答案 A解析 由平行板电容器电容的决定式C ＝εr S4πkd 可知，电容C 与两极板之间距离d 成反比，在第一象限，反比例函数图象是双曲线的一支，选项A 正确.7.如图5所示，平行板电容器的电容为C ，极板带电荷量为Q ，极板间距为d .现在两板间正中央放一带电荷量为q 的点电荷，则它所受到的电场力大小为( )图5A.k 2Qq d 2B.k 4Qq d 2C.Qq CdD.2Qq Cd答案 C解析 平行板电容器极板间电场为匀强电场，其电场强度为E ＝QCd，因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F ＝Eq ＝QqCd.8.如图6所示，当待测物体在左右方向发生位移时，电介质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( )图6A.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 电介质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，而与其做加速运动还是减速运动无关.由于相对介电常数εr 发生变化而引起电容器的电容C 的变化 ，根据C ＝εr S4πkd 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.9.如图7所示，平行板电容器两极板A 、B 与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部.闭合开关S ，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则( )图7A.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 答案 AD解析 保持开关S 闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A 板向B 板靠近，极板间距离减小，电场强度E 增大，小球所受的电场力变大，θ增大，故A 正确，B 错误；断开开关S ，电容器所带的电荷量不变，C ＝εr S 4πkd ，E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S，知d 变化，E 不变，电场力不变，θ不变.故C 错误，D 正确.10.如图8所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略.一带负电的油滴被固定于电容器中的P 点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则( )图8A.平行板电容器的电容将变小B.静电计指针偏转角变小C.带电油滴的电势能将减少D.若先将电容器的上极板与电源正极间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受静电力不变 答案 ACD解析 将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，由C ＝εr S4πkd 知，平行板电容器的电容将变小，选项A 正确；P 点的电势φP 随d 的增大而增大，带电油滴的电势能E p ＝－qφP 将减少，选项C 正确；静电计两端的电势差恒定，指针偏转角不变，选项B 错误；若先将上极板与电源正极间的导线断开，电荷量Q 一定，两极板间的电场强度E ＝U d ＝4k πQεr S ，与d 无关，则带电油滴所受静电力不变，选项D 正确. 二、非选择题11.如图9所示，一平行板电容器接在U ＝12 V 的直流电源上，电容C ＝3.0×10－10F ，两极板间距离d ＝1.20×10－3 m ，g 取10 m/s 2，求：图9(1)该电容器所带电荷量.(2)若板间有一带电微粒，其质量m ＝2.0×10－3 kg ，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？带何种电荷？ 答案 (1)3.6×10－9 C(2)2.0×10－6 C 负电荷解析 (1)由公式C ＝QU 得Q ＝CU ＝3.0×10－10×12 C ＝3.6×10－9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止，则带电微粒带负电，并且有qE ＝mg ，而E ＝U d ，解得q ＝mgd U＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C ＝2.0×10－6 C.12.如图10所示，平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为60 V 的恒压电源上，两极板间距为3 cm ，电容器带电荷量为6×10－8 C ，A 极板接地.求：图10(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两板之间的电场强度； (3)距B 板2 cm 的M 点处的电势.答案 (1)1×10－9 F (2)2×103 V/m ，方向竖直向下 (3)－20 V解析 (1)平行板电容器的电容C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9 F.(2)两板之间为匀强电场，则E ＝U d ＝603×10－2V /m ＝2×103 V/m ，方向竖直向下. (3)M 点距A 板间距离为d AM ＝d －d BM ＝1 cm A 与M 间电势差U AM ＝Ed AM ＝20 V 又U AM ＝φA －φM ，φA ＝0，可得φM ＝－20 V .13.如图11所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C ，极板间距离为d ，上极板正中有一小孔.质量为m ，电荷量为＋q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰好为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g ).求：图11(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落到运动到下极板处所用的时间. 答案 (1)2gh(2)mg (h ＋d )qd mg (h ＋d )C q(3)h ＋d h2h g解析 (1)小球从开始下落到上极板间做自由落体运动，由v 2＝2gh ，得v ＝2gh . (2)在极板间带电小球受重力和电场力作用，由牛顿第二定律得：mg －qE ＝ma 由运动学公式知：0－v 2＝2ad 整理得电场强度E ＝mg (h ＋d )qd由U ＝Ed ，Q ＝CU ，得电容器所带电荷量Q ＝mg (h ＋d )Cq .(3)由h ＝12gt 21，0＝v ＋at 2，t ＝t 1＋t 2整理得t ＝h ＋dh 2h g.。

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
电容器：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，
一个电容器。

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
学生总结] 当S接a
发生偏转。

当S接b时,电流表指针反向偏转。

(2)实验探究
甲、保持极板上的电荷量Q 、S 不变，改变平行板两极板的距离d
现象：d ↓ 偏角↓ U ↓
↑ d ↑ 偏角↑ U ↑ ↓
乙、保持极板上的电荷量Q 、d 不变，改变平行板两
极板的正对面积S
现象：S ↓ 偏角↑ U ↑
↓ S ↑ 偏角↓ U ↓
↑
丙、保持Q 、S 、d 都不变，两极板间插入绝缘介质 现象：插入电介质 偏角↓ U ↓ ↑
分析 C =Q /U 分析 C =Q /U
分析 C =Q /U。

高中物理选修3-1一、电动势(1)定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

(2)定义式：E=W/q(3)单位：伏(V)(4)物理意义：表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。

电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。

(2)内阻(r):电源内部的电阻。

(3)容量：电池放电时能输出的总电荷量。

其单位是：A·h，mA·h.高中物理选修3-1知识点(二)第三章知识点复习提纲一、知识要点1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。

(2)电流周围有磁场(奥斯特)。

2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。

这一点应该跟电场的基本性质相比较。

3.磁感应强度(条件是匀强磁场中，或ΔL很小，并且L⊥B )。

4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。

磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。

磁感线的疏密表示磁场的强弱。

⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。

地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：高中物理选修3-1知识点(三)一、电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力所做的功称为电功。

适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。

1、纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。

2、非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。

在国际单位制中电功的单位是焦(J)，常用单位有千瓦时(kW·h)。

1kW·h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。