2018年高中物理第2章电势能与电势差第4节电容器电容课件鲁科版选修3_1

D．Q不变，C变小，U变小，E变小
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第 2章
电势能与电势差
解析：选 C.电容器充电后再断开开关 S，其所 εS 带电荷量不变，由 C∝ 可知，d 增大时， C d Q 变小．又因 U＝ ，所以 U 变大．对于场强 E， C U Q Q 4πkdQ U 由于 E＝ ， U＝ ＝ ＝ ， 所以 E＝ d C εS εS d 4πkd ＝ 4πkdQ 4πkQ ＝ .由以上分析可知，间距 d 增 εSd εS
(3)单位 法拉 ，符号：F ①国际单位：______பைடு நூலகம்
②常用单位：微法(μF)，皮法(pF) 106 μF＝_____pF ③单位关系：1 F＝____ 1012
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第 2章
电势能与电势差
(4)平行板电容器的电容：平行板电容器的电 容 C 跟两极板正对面积 S 成_____ 与两极板 正比 ， εS 反比 ．其结构式为： C＝ 间距离 d 成_____ . 4πkd
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第 2章
电势能与电势差
【审题指导】 【精讲精析】
解答本题应注意，电容是由电 电容器的电容由电容器本身的
容器本身的因素决定的． 因素决定，与电容器带不带电，带电荷量的多 少，板间电压的大小都无关，A正确，B、C、
D错误．
【答案】 A 电容跟电场强度一样，都是根
【规律总结】
据比值定义法定义的，电容与Q、U无关．
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第 2章
电势能与电势差
变式训练 1．如图所示为某一电容器中所带电量和两端
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 F D．电容器的电量变化量为0.20 C

电容电容，电容器的简称，是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。

电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。

与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。

顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。

尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。

两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。

两片金属称为极板，中间的物质叫做介质。

电容器也分为容量固定的与容量可变的。

但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。

不同的电容器储存电荷的能力也不相同。

规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。

在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。

小容量的电容，通常在高频电路中使用，如：收音机、发射机和振荡器中。

大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。

而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，如：独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。

电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压，电容器储存了电荷。

电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。

充好电的电容器两端有一定的电压。

电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。

电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是不能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。

电路中，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。

交流电不仅方向往复交变，它的大小也在按规律变化。

－19 1.60 × 10 (2)电子伏特：1 eV＝______________ J， 表示在电势差为 1 V 的
电场力 所做的功. 两点间电子自由移动时________
WAB (1)公式 UAB＝ 说明， 电场中两点之间电势差与电场力做功成 q 正比，与电荷电量成反比．( × ) (2)电势差与零电势位置的选取无关．( √ ) (3)电势差是标量， 它的正负表示电场中两点电势的高低． ( √ )
2．示波管的工作原理
加速 ，在偏转电场中发生 ______ 偏转 ，飞出 电子在加速电场中被______
匀速直线 运动． 平行金属板后做__________
2．示波管两对偏转电极要是都不加电压，荧光屏上会出现什么 图象？若只加竖直方向上的恒定电压，荧光屏上会出现什么图 象？
提示：两个偏转电极都不加偏转电压，则电子不会进行偏转， 所以会打在荧光屏的中心形成一个亮斑；若只加竖直方向上的 恒定电压，则电子在竖直方向上偏转，且偏转距离相同，在荧 光屏 y 轴上出现一个亮斑．
命题视角 1
电势差的理解 )
下列关于电势差与电场力做功的说法中， 正确的是(
A． 电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电 荷量决定 B． 电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该 电荷的电荷量决定 C．电势差是矢量，电场力做的功是标量 D．电场中两点间的电势差等于电场力所做的功， 即电荷减少的 电势能
[答案] B
WAB 命题视角 2 公式 WAB＝qUAB 或 UAB＝ q 的应用 在电场中把一个电荷量为－6×10－8 C 的点电荷从 A 点 移到 B 点，电场力做功为－3×10－5 J，将此电荷从 B 点移到 C 点，电场力做功 4.5×10－5 J，求 A 点与 C 点间的电势差．

2．动态变化的两种基本情况： (1)电容器两板电势差U保持不变(与电源连接)． (2)电容器的带电荷量Q保持不变(与电源断开)． (3)结论：在电荷量不变的条件下，改变板间距 离，场强不变．在U不变条件下，改变正对面积， 场强不变．
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3．平行板电容器两极板之间电场强度的两个公式： (1)已知平行板电容器两极板间的距离 d和两极板之间的电压 U 1 U，可用下式计算两极板间的电场强度 E＝ ∝ ，即电压不变时 d d E与 d成反比． Q εrS U (2)由 C＝ 和C＝ 求出 U，再代入 E＝ ，可得平行板电 U 4πkd d 4πkQ 1 容器两极板间的电场强度为 E＝ ∝ ，即 Q不变时， E与S成 εrS S 反比．
2．充、放电过程
过程 内容
充电过程
放电过程
过程 示意 正电荷向A板移 正电荷由A板移 电荷 动，负电荷向B 向B板(或负电荷 运动 板移动 由B板移向A板)
过程 内容 电流 方向 定义 及能 量的 转化 联
充电过程
顺
放电过程
逆
时针
异种
时针
中和
是使两个极 电场能 板带上 是使两个极板上电荷 电荷的过程； 的过程； 转 从电源获得 化为其他形式的能 能量储存在 电场中 两个过程互逆，电容器的电荷量、
解析
1 2 ①电容器两极板间电势差的变化量为ΔU＝1－ U＝ 3 3
－4
3×10 ΔQ ×3 V＝2 V，由C＝ 可得C＝ ΔU 2
－4
F＝1.5×10
－4
F＝150 μF. C＝
②电容器原来的电荷量为 Q，则Q＝CU＝1.5×10－4×3 4.5×10 C.
③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.