2019_2020学年高中物理课时作业7了解电容器静电与新技术(含解析)粤教版选修3_1

2019-2020学年高中物理第1章电场第78节了解电容器静电与新技术学业分层测评粤教版1．对电容C ＝QU，以下说法正确的是( ) A ．电容器充电荷量越大，电容增加越大 B ．电容器的电容跟它两极板所加电压成反比 C ．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D ．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 【解析】 电容器的电容是由电容器本身的因素决定的，与电容器的带电荷量Q 和两极板间的电压无关．所以D 对．【答案】 D2．(多选)电容器是将电能暂时存储的一种电学元件，电容器的电容越大，所接电压越高，其上存储的电能就越大，下列措施可以增大电容器存储电能能力的是( )A ．电压保持不变，插入电介质B ．电压保持不变，减小正对面积C ．电压保持不变，减小极板间的距离D ．以上措施都不行【解析】 根据C ＝εr S 4πkd 及Q ＝CU ，当U 不变时，增大S 或减小d 均可使电容增大，电量增大，从而增大电能．【答案】 AC3．为了防止静电危害，下列措施不正确的是( ) A ．油罐车上拖一条与地面接触的铁链B ．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C ．在地毯中夹杂不锈钢纤维D ．尽可能保持印染厂空气干燥 【答案】 D4．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 大D ．两电容器的电压都改变1 V 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(电容器两极板间的电势差每改变1 V 所改变的电荷量的多少)大小，而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少．正确答案为D 项．【答案】 D5．(多选)下列关于电容器和电容的说法中正确的是( )A ．根据C ＝Q /U 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，其所带的电荷量与两板间的电压(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，其大小与加在两极板上的电压有关【解析】 由电容器的定义和电容器的物理意义知A 、D 错误，C 正确．由Q ＝CU 知B 正确．【答案】 BC6.如图1­7­6所示的电容器C ，两板间有一负电荷q 静止，使q 向上运动的措施是( )图1­7­6A ．两板间距离增大B ．两板间距离减小C ．两板正对面积减小D ．两板正对面积增大【解析】 开始时电荷受重力和电场力平衡，要使电荷向上运动，则要增大电场力，即要使场强E 增大．由于电容器始终跟电源两极相连，所以电容器两极板间的电势差不变，所以，当d 减小时，由E ＝Ud可知E 增大，故选B.【答案】 B7．(多选)如图1­7­7所示，将平行板电容器与电池组相连，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1­7­7A ．电容器带电荷量不变B ．尘埃仍静止C ．检流计中有a →b 的电流D ．检流计中有b →a 的电流【解析】 电容器与电源相连，所以两极板间电压不变．两板错开一些，正对面积S 将减小，由C ∝S 得C 减小．由Q ＝UC 得，Q 减小，电容器放电，电子从b 向a 运动，所以电流从a 向b .由E ＝Ud得，E 不变，所以尘埃仍静止．【答案】 BC8．平行板电容器两极板间距为4 cm ，带电荷量为5×10－8C ，板间电场强度为2×104N/C ，则电容器两极板间的电压和电容为多少？ 【导学号：30800013】【解析】 平行板电容器两板间的电势差U ＝E ·d ＝2×104×0.04 V＝800 V所以该电容器的电容C ＝Q U ＝5×10－8800F ＝6.25×10－11F【答案】 800 V 6.25×10－11F[能力提升]9．(多选)如图1­7­8所示为静电除尘示意图，在M 、N 两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了，就此示意图，下列说法正确的是( )图1­7­8A ．N 接电源的正极B ．M 接电源的正极C ．电场强度E M ＞E ND ．电场强度E M ＜E N【解析】 电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，N 接电源正极．将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内电场线分布情况如图所示．由图可知金属棒附近的M 点处电场线较密，而靠近金属管壁的N 点处电场线较疏，故M 处场强比N 处场强大，即E M ＞E N .【答案】 AC10．(多选)如图1­7­9所示，一个平行板电容器板间距离为d ，当对其加上电压后，A 、B 两板的电势分别为＋φ和－φ，下述结论正确的是( )图1­7­9A ．电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度的大小E ＝φdB ．电容器两极板间各点的电势有的相同、有的不同，有正的、有负的、有的为零C ．若只减小两极板间的距离d ，该电容器的电容C 要增大，极板上所带的电荷量Q 也会增加D ．若有一个电子穿越两极板之间的电场，则此电子的电势能一定会减小 【解析】 电容器两极板间的电势差U ＝φ－(－φ)＝2φ，场强E ＝U d ＝2φd，选项A 错误；由U ＝Ed 得，电场中某点到B 板的电势差U xB ＝φx －(－φ)＝Ed ′＝2φdd ′，φx ＝2φdd ′－φ，当d ′＝d2时，U x ＝0，选项B 正确；U 不变，当d 减小时，C 增大，带电荷量Q ＝CU 增大，选项C 正确；电子的电势能如何变化要看电子进入电场和射出电场时的位置关系，选项D 错误．【答案】 BC11．如图1­7­10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6×10－8C ，A 极板接地．求：图1­7­10(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 板为2 cm 的C 点处的电势．【解析】 (1)由电容定义式C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9F(2)两板之间为匀强电场E ＝U d ＝603×10－2 V/m ＝2×103V/m ，方向竖直向下．(3)C 点距A 板间距离为d AC ＝d －d BC ＝1 cmA 与C 间电势差U AC ＝Ed AC ＝20 V又U AC ＝φA －φC ，φA ＝0可得φC ＝－20 V.【答案】 (1)1×10－9F (2)2×103V/m ，方向竖直向下 (3)－20 V12．如图1­7­11所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容器，该电容器的电容C 可用公式C ＝εr S d计算，式中常量εr ＝9×10－12F/m ，S 表示金属片的正对面积，d 表示两金属片间的距离．当键按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出此信号，则键至少需要被按下多大距离？图1­7­11【解析】 按下键时电容C 增大，由ΔC ＝εr S d 2－εr Sd 1代入数据得：d 2＝0.45 mm所以Δd ＝d 1－d 2＝0.15 mm. 【答案】 0.15mm。

第七、八节了解电容器__静电与新技术1.电容的定义式为C＝QU，电容的大小仅取决于电容器本身，与Q 和U无关。

2．平行板电容器的电容决定式为C＝εr S4πkd，即C由εr、S、d共同来决定。

3．静电在技术上有许多应用，比如激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等。

4．防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免静电的积累。

一、电容器及电容器的充放电1．电容器的组成电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成，电容器的导体间可以填充绝缘物质(电介质)。

常见的平行板电容器就是由两块正对而又相距很近的金属板组成的。

2．电容器的充放电过程充电过程放电过程定义使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程使电容器两极板上的电荷中和的过程过程示意图电荷运动方向正电荷向A板移动，负电荷向B板移动正电荷由A板向B板移动(或负电荷由B板向A板移动)电流方向由负极板经导线、电源到正极板由正极板经导线到负极板特点①每一极板所带电荷量的绝对值称为电容器所带的电荷量②电容器充电后，两极板间存在电场，从电源获得的能量储存在电场之中，称为电场能。

电场具有能量是电场物质性的重要表现③小灯泡闪亮一下，说明充放电电流短暂④两个过程互逆，电容器的电荷量、场强、能量变化趋势相反二、电容器的电容1．定义电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势差的比值。

2．定义式C ＝Q U。

3．物理意义电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量。

4．单位在国际单位制中，电容的单位是法拉，在实际使用中还有其他单位，如微法、皮法，它们之间的换算关系是：1 F ＝106μF＝1012pF 。

三、决定电容器的因素 1．实验探究由于平行板电容器的电容与多种因素有关，故可以采取控制变量法探究。

2．平行板电容器的电容(1)平行板电容器的电容与两极板的正对面积成正比，与两极板间的距离成反比，并跟板间插入的电介质有关。

(2)公式：C ＝εr S4πkd 。

第七节 了解电容器 第八节 静电与新技术[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道什么是电容器及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.了解电容器充电和放电现象及能量转换.4.了解静电的危害及防止．科学探究：1.会正确连接电路，认真观察电容器的充放电过程.2.通过探究得出平行板电容器电容的影响因素．科学思维：1.通过类比建立电容的概念；通过电容的定义进一步体会比值定义法.2.结合具体问题构建电容器动态分析模型．一、电容器和电容的基本知识 1．电容器电容器是储存电荷的装置，它由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成． 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异种电荷的过程，充电过程中，从电源获得的能量储存在电容器中．(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 指一个极板上所带电荷量的绝对值． (3)单位：法拉，简称法，符号是F,1F ＝1C/V,1F ＝106μF ＝1012pF. 二、决定电容的因素1．探究平行板电容器电容的决定因素(1)静电计：测量电容器两极板间电势差的仪器． (2)探究方法：控制变量法①保持Q 和d 不变，改变极板正对面积； ②保持Q 和S 不变，改变极板距离； ③保持Q 、S 、d 都不变，极板间插入电介质． (3)探究结论平行板电容器的电容C 跟介电常数εr 成正比，跟极板正对面积S 成正比，跟极板间的距离d成反比．2．平行板电容器电容的表达式：C＝εr S4πkd，εr为电介质的相对介电常数，真空时εr＝1，其他介质εr>1.3．电容器的两个性能指标：(1)一个是它的电容量；(2)另一个是它的耐压能力，耐压值表示电容器正常使用时两个电极间所能承受的最大电压．三、静电与新技术1．静电在技术上的应用：(1)静电在技术上有许多应用，比如激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等．(2)静电除尘①结构：将高压电源的正极接在金属圆筒上，负极接到悬挂在管心的金属线上．②原理：正、负极间有很强的电场，使气体分子电离为电子和正离子．电子附在空气中的尘埃上，向着圆筒运动而积累到金属圆筒上，尘埃积累到一定程度，在重力的作用下落入下面的漏斗中．2．防止静电危害(1)静电产生危害的必要条件是积累足够多的静电荷．(2)防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生和把产生的静电迅速引走以避免静电的积累．常用方法有静电接地、增加湿度、非导电材料的抗静电处理等．(3)举例：①油罐车尾装有一条拖在地上的铁链；②有些工厂的车间里保持一定的湿度；③在橡胶中添加导电材料制成抗静电橡胶．判断下列说法的正误．(1)电容器的电容跟它的带电荷量成正比．(×)(2)对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变．(√)(3)将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大．(×)(4)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．(√)(5)在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大．(√)(6)飞机的轮胎用导电橡胶制成，方便在着陆时把静电引入大地．(√)一、电容器 电容(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，使电容器放电，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1．电容器的充电过程，电源提供的能量转化为电容器的电场能；电容器的放电过程，电容器的电场能转化为其他形式的能．2．电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流，电路稳定时，电路中没有电流．3．C ＝Q U 是电容的定义式，由此也可得出：C ＝ΔQ ΔU.4．电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q 以及电势差U 均无关． 例1 (2018·哈尔滨三中高二月考)下列关于电容器的说法中正确的是( ) A ．电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和 B ．电容器的电容与电容器所带电荷量成正比C ．一个电容器的电荷量增加ΔQ ＝1.0×10－6C 时，两极板间的电势差升高ΔU ＝10V ，则电容器的电容C ＝1.0×10－7FD ．放电后的电容器所带电荷量为零，电容也为零 答案 C解析 电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，A 错误；电容器的电容是反映其容纳电荷本领大小的物理量，完全由电容器本身的属性决定，与电容器是否带电及带电荷量多少无关，B 、D 错误；由C ＝Q U ＝ΔQ ΔU，可得电容器的电容C ＝1.0×10－7F ，C 正确．例2 有一充电的电容器，两板间的电压为3V ，所带电荷量为4.5×10－4C ，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2V ，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？ 答案 1.5×10－4F 1.5×10－4F 3×10－4C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1.5×10－4F ．此时所带电荷量为Q ′＝CU ′＝1.5×10－4×2 C＝3×10－4C. 二、平行板电容器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)如图甲所示，保持Q 和d 不变，减小两极板的正对面积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．(2)如图乙所示，保持Q 和S 不变，增大两极板间的距离d ，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝Q U，分析电容C 的变化．(3)如图丙所示，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 ＝Q U，分析电容C 的变化．答案 (1)实验结论：S 减小，电势差U 增大，电容C 减小． (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．1．C ＝Q U 与C ＝εr S 4πkd的比较(1)C ＝Q U 是电容的定义式，对某一电容器来说，Q ∝U 但C ＝Q U不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；(2)C ＝εr S 4πkd 是平行板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．2．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 S 4πkd3．平行板电容器的两类典型问题(1)开关S 保持闭合，两极板间的电势差U 恒定，Q ＝CU ＝εr SU 4πkd ∝εr S d ，E ＝U d ∝1d. (2)充电后断开S ，电荷量Q 恒定，U ＝Q C ＝4πkdQ εr S ∝d εr S ，E ＝U d ＝4πkQ εr S ∝1εr S. 例3 (2018·彭州中学高二月考)如图1所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板N 与静电计金属球相连，极板M 和静电计的外壳均接地，用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U .在两极板相距为d 时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带的电荷量Q 不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是( )图1A ．仅将M 板向下平移B ．仅将M 板向右平移C ．仅在M 、N 之间插入云母板(相对介电常数大于1)D ．仅在M 、N 之间插入金属板，且不和M 、N 接触 答案 A解析 仅将M 板向下平移，两极板正对面积减小，由C ＝εr S 4πkd 可知电容减小，而电容器所带电荷量不变，由C ＝Q U可得，板间电压增大，静电计指针张角变大，A 正确；仅将M 板向右平移，板间距离减小，电容增大，而电容器所带电荷量不变，板间电压减小，静电计指针张角变小，B 错误；仅在M 、N 之间插入云母板，相对介电常数增大，电容增大，而电容器所带电荷量不变，板间电压减小，静电计指针张角变小，C 错误；仅在M 、N 之间插入金属板，相当于板间距离减小，电容增大，而电容器所带电荷量不变，板间电压减小，静电计指针张角变小，D 错误．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，则电容器两极板间的电势差就等于静电计上所指示的电势差U ，U 的大小可从静电计的刻度读出，可见，静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板间电势差的变化．例4 (多选)(2018·郴州市高二上期末)如图2所示，两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电源E 相连，在与两板等距离的M 点有一个带电液滴恰处于静止状态．若将b 板向上平移一小段距离，但仍在M 点下方，下列说法中正确的是( )图2A ．液滴仍将处于静止状态B ．M 点电势升高C ．带电液滴在M 点的电势能增大D ．在b 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到b 板，电场力做功相同 答案 CD解析 电容器与电源保持相连，电容器板间的电压不变，将b 板向上平移一小段距离，根据E ＝Ud分析得知板间电场强度增大，液滴所受的电场力增大，液滴将加速向上运动，故A 错误；由U ＝Ed aM 知，M 与a 间的电势差增大，a 点的电势为零，M 点的电势小于零，则知M 点的电势降低，故B 错误；由于液滴带负电，则带电液滴在M 点的电势能增大，故C 正确；在b 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到b 板，两板间的电势差不变，根据电场力做功公式W ＝qU 知，电场力做功相同，故D 正确．[学科素养] 例4考查了平行板电容器相关的电势、场强动态分析以及带电体的受力问题．解题时要抓住以下要点或公式：①电容器两极板间电压一定；②F 电＝qE ；③E ＝Ud；④M 点的电势φM ＝－Ed aM 等．通过综合应用提高了学生的思维能力，很好地体现了“科学思维”的学科素养．三、静电的应用与防止1．应用静电现象的基本原理一般是让带电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到异性电极或带电体上．2．防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生和把产生的静电迅速引走以避免静电的积累． 例5 (多选)如图3为静电除尘器除尘机原理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的．下列表述正确的是( )图3A ．到达集尘极的尘埃带正电荷B ．电场方向由集尘极指向放电极C ．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D ．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 答案 BD解析 集尘极与电源的正极相连带正电，放电极带负电，尘埃在电场力作用下向集尘极迁移，说明尘埃带负电荷，A 项错误；电场方向由集尘极指向放电极，B 项正确；带电尘埃带负电，因此所受电场力方向与电场方向相反，C 项错误；同一位置电场强度一定，由F ＝qE 可知，尘埃电荷量越多，所受电场力越大，D 项正确．1．(电容器 电容)对电容C ＝Q U，以下说法正确的是( ) A ．电容器充电电荷量越多，电容增加越大 B ．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比 C ．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D ．对于确定的电容器，它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 答案 D2．(电容的计算)一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－4C ，则其电压减小为原来的13，则( )A ．电容器原来的带电荷量为9×10－4CB ．电容器原来的带电荷量为4.5×10－4C C ．电容器原来的电压为1VD ．电容器的电容变为原来的13答案 B解析 由题意知C ＝Q U ＝Q －3×10－4C 13U，解得Q ＝4.5×10－4C ，故B 正确，A 错误．因电容器的电容未知，所以无法求出电容器原来的电压，C 错误．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．(电容器的动态分析)如图4所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A 、B 之间的P 点，处于静止状态．现将极板A 向下平移一小段距离，但仍在P 点上方，其他条件不变．下列说法中正确的是( )图4A ．液滴将向下运动B ．液滴将向上运动C ．电容器电容减小D ．极板带电荷量将减小答案 B解析 将极板A 向下平移一小段距离，电容器与电源相连，极板间的电压保持不变，根据E ＝U d分析得知，板间场强增大，油滴所受电场力增大，油滴将向上运动，故A错误，B 正确．将极板A 向下平移一小段距离时，根据C ＝εr S4πkd 得知电容C 增大，而电容器的电压U 不变，由Q ＝CU 知，极板带电荷量将增大，故C 、D 错误．4．(电容器的动态分析)(多选)如图5所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P 点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是( )图5A ．静电计指针张角变小B ．静电计指针张角不变C ．正电荷在P 点的电势能减小D ．正电荷在P 点的电势能不变 答案 AC解析 将负极板缓慢向右平移一小段距离，两板间的距离减小，根据电容的决定式C ＝εr S4πkd 可知，电容C 增大，而电容器的电荷量Q 不变，则由C ＝Q U得，板间电压U 减小，因此静电计的指针张角变小，故A 正确，B 错误；根据板间场强E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQεr S，可见E 不变，P 点到负极板距离减小，由公式U ＝Ed 得，P 点的电势降低，正电荷在P 点的电势能变小，故C 正确，D 错误．一、选择题考点一 对电容器、电容的理解1．电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是( ) A ．电容器的电容与它所带的电荷量成正比 B ．电容器的电容与它两极板间的电压成正比C ．在相同电压作用下，带电荷量多的电容器的电容比较大D ．电容的常用单位有μF 和pF,1μF ＝103pF 答案 C解析 电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量．电容的大小是由电容器本身结构决定的，与两极板间电压及电容器所带电荷量无关，A 、B 错误；由C ＝Q U知，U 一定时，Q 越大的电容器，C 越大，C 正确；单位μF 与pF 的换算关系为1μF ＝106pF ，D 错误．2．(多选)(2018·宿迁市期中)如图1所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有( )图1A ．电容器正在充电B ．电容器正在放电C ．电容器两板间距离一定正在变大D ．电容器两板间距离可能正在变小答案 AD解析 平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示电流方向，则电容器正在充电，故A 正确，B 错误；电容器正在充电，电容器两板所带电荷量增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故D 正确，C 错误．3．(多选)一个电容器的规格是100μF 、25V ，对这两个数据的理解正确的是( ) A ．这个电容器只有加上25V 电压时，电容才是100μF B ．这个电容器储存的电荷量一定为2.5×10－3C C ．这个电容器所加电压不能高于25VD ．这个电容器所加电压可以低于25V ，但电容不变，总是100μF(电容器本身不发生变化) 答案 CD考点二 电容的计算4．一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4.0×10－7C 时，它两极板间的电势差增加20V ，则它的电容为( ) A ．1.0×10－8F B ．2.0×10－8F C ．4.0×10－8F D ．8.0×10－8F答案 B解析 C ＝ΔQ ΔU ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8F ，故选B.5．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40V 降低到36V ，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5×10－2F D ．该电容器的电荷量变化量为0.2C 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；C ＝Q U ＝0.240F ＝5×10－3F ，C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4C＝0.02C ，D 错． 考点三 电容器的动态分析6.(2018·北京卷)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图3所示．下列说法正确的是( )图3A ．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a 板接触，能使电容器带电B ．实验中，只将电容器b 板向上平移，静电计指针的张角变小C ．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D ．实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 答案 A解析 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a 板接触，由于静电感应，在b 板上将感应出异种电荷，A 正确；b 板向上平移，正对面积S 变小，由C ＝εr S 4πkd 知，电容C 变小，由C ＝QU 知，Q不变，U 变大，因此静电计指针的张角变大，B 错误；插入有机玻璃板，相对介电常数εr 变大，由C ＝εr S 4πkd 知，电容C 变大，由C ＝QU 知，Q 不变，U 变小，因此静电计指针的张角变小，C 错误；实验中，只增加极板带电荷量，由C ＝QU，电容C 不变，U 变大，静电计指针的张角变大，D 错误．7．平行板电容器充电后断开电源，将其中一块金属板沿远离另一极板的方向平移一小段距离．下列表示此过程中电容器两极板间电场强度E 随两极板间距离d 的变化关系图象正确的是( )答案 C解析 由于平行板电容器充电后断开电源，电容器所带电荷量保持不变，两极板间电场强度E ＝U d ＝Q Cd ＝4k πQ εr S，E 不随两极板间距离d 的变化而变化，C 正确，A 、B 、D 错误． 8．(多选)(2018·宿迁市期末)如图4所示，竖直放置的平行板电容器与定值电阻R 、电源E 相连，用绝缘细线将带电小球q 悬挂在极板间，闭合开关S 后细线与竖直方向夹角为θ.则有( )图4A ．保持开关S 闭合，将A 板向右平移，θ不变B ．保持开关S 闭合，将A 板向左平移，θ变小C ．断开开关S ，将A 板向右平移，θ不变D ．断开开关S ，将A 板向右平移，θ变小 答案 BC解析 保持开关S 闭合，电容器两端的电势差不变，将A 板向右平移，d 减小，则电场强度增大，带电小球所受电场力增大，根据共点力平衡条件知，θ角变大，反之向左平移A 板，θ角变小，A 错误，B 正确；断开开关S ，电荷量不变，根据C ＝εr S 4πkd ，E ＝U d ，C ＝QU ，联立解得E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQεr S，故电场强度大小与两极板间的距离无关，故移动A 板电场强度不变，θ角不变，C 正确，D 错误．9.(多选)(2018·烟台市期末)如图5所示，两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 分别与电池两极相连，开始时开关S 闭合，发现在距两板距离相等的P 点有一个带电液滴处于静止状态，然后断开开关，并将b 板向下平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是( )图5A ．液滴将加速向下运动B ．液滴将保持不动C ．P 点电势升高，液滴在P 点时电势能减小D ．P 点电势升高，液滴在P 点时电势能增大 答案 BC解析 断开S 后，电容器Q 不变，由E ＝Q Cd ＝4πkQεr S知E 不变，B 正确，A 错误；由φP ＝U Pb＝Ed Pb 知，因d Pb 增大，所以φP 升高，液滴带负电，故液滴在P 点的电势能减小，C 正确，D 错误．10.(2018·启东中学高一下期末)利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生．如图6所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体(矿井中含有杂质的水)，A、C构成电容器，已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系为电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，若矿井渗水(导电液体深度h增大)，则电流表( )图6A．指针向右偏转，A、C构成的电容器充电B．指针向左偏转，A、C构成的电容器充电C．指针向右偏转，A、C构成的电容器放电D．指针向左偏转，A、C构成的电容器放电答案 B考点四静电的利用和防止11．(多选)下列哪些做法属于防止静电危害的措施( )A．飞机轮胎用导电橡胶制成B．静电植绒在纺织业得到很广泛的应用C．在很高的建筑物顶端装上避雷针D．做静电实验时，实验室要通气，以避免空气中有过多的二氧化碳、水蒸气或各种离子答案ACD解析防止静电危害的措施是多样的，可以控制静电不产生或少产生，若不可回避地产生了静电还可以采取导电的方式防止聚集．B属于静电的利用，A、C、D都是防止静电危害的措施．12.(多选)某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图7，带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是( )图7A．该电场是匀强电场B ．a 点电势高于b 点电势C ．电场力对粉尘做正功D ．粉尘的电势能增大 答案 BC解析 该电场的电场线疏密不均匀，所以不是匀强电场，故A 错误；沿着电场线方向电势降低，所以a 点电势高于b 点电势，故B 正确；带负电粉尘受电场力向右，由b 点运动到a 点，电场力对粉尘做正功，电势能减小，故C 正确，D 错误． 二、非选择题13.如图8所示，一平行板电容器接在U ＝12V 的直流电源上，电容C ＝3.0×10－10F ，两极板间距离d ＝1.20×10－3m ，g 取10m/s 2，求：图8(1)该电容器所带电荷量．(2)若板间有一带电微粒，其质量m ＝2.0×10－3kg ，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)3.6×10－9C (2)2.0×10－6C 负电荷 解析 (1)由公式C ＝Q U得Q ＝CU ＝3.0×10－10×12C＝3.6×10－9C.(2)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＝2.0×10－6C.14.如图9所示，平行板电容器的两个极板A 、B 水平放置且接在电压为60V 的恒压电源正、负极上，两极板间距为3cm ，电容器带电荷量为6×10－8C ，A 极板接地．求：图9(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2cm 的M 点处的电势．答案 (1)1×10－9F (2)2×103V/m ，方向竖直向下(3)－20V解析 (1)平行板电容器的电容C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9F.(2)两板之间为匀强电场，则E ＝U d ＝603×10－2V/m ＝2×103V/m ，方向竖直向下．(3)M 点距A 板间距离为d AM ＝d －d BM ＝1cmA 与M 间电势差U AM ＝Ed AM ＝20V又U AM ＝φA －φM ，φA ＝0，可得φM ＝－20V.15．(2018·广州二中高二期中)如图10所示，水平放置的平行板电容器的两极板M 、N 接在直流电源上，两极板间的距离为L ＝15cm.上极板M 的中央有一小孔A ，在A 的正上方h 处的B 点有一小油滴自由落下．已知小油滴的电荷量q ＝3.5×10－14C 、质量m ＝3.0×10－9kg.当小油滴即将落到下极板时速度恰好为零．两极板间的电势差U ＝6×105V ．求：(不计空气阻力，取g ＝10m/s 2)图10(1)两极板间的电场强度E 的大小为多少？ (2)设平行板电容器的电容C ＝4.0×10－12F ，则该电容器所带电荷量Q 是多少？(3)B 点在A 点的正上方的高度h 是多少？ 答案 (1)4×106V/m (2)2.4×10－6C (3)0.55m解析 (1)由匀强电场的场强与电势差的关系式可得两极板间的电场强度为E ＝UL＝4×106V/m (2)该电容器所带电荷量为Q ＝CU ＝2.4×10－6C (3)小油滴下落过程中，由动能定理可得：mg (h ＋L )－qU ＝0 则B 点在A 点的正上方的高度是h ＝qU mg －L ＝3.5×10－14×6×1053.0×10－9×10m －15×10－2m ＝0.55m.。

课时分层作业（七）了解电容器静电与新技术（时间：40分钟分值：100分）［基础达标练］选择题（本题共8小题，每小题6分）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. B比A能容纳更多的电荷量C. A的体积比B大D. 两电容器的电压都改变 1 V时，A的电荷量改变比B的大D ［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（电容器两极板间的电势差每改变1V所改变的电荷量的多少）大小，而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少.正确答案为D项.］2 .常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类.如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是（）甲乙A. 图中甲为可变电容器，它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的B. 在不改变其他条件下，将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化C. 根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，电压超过 5.5 V时乙电容器就会被击穿D. 根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接 5.5 V 电压时，储存的电量为5.5 C£ SD ［根据电容的决定式C= 4n kd，知C与板间距离d、极板正对面积和电介质有关，由图知板间距离d和电介质没有改变，可知此可变电容器是利用改变正对面积来改变电容的，故A错误；将甲电容器浸入煤油中，其电容电介质发生变化，电容变化，故B错误；电容器外壳上标的电压是额定电压，根据Q= CU知Q= 1.0 X 5.5 C = 5.5 C，故C错误，D正确.］3 .最近，一则“女子自助加油静电起火点燃油枪”的视频被微信疯转！有关加油时静电起火，下列说法正确的是（）A. 加油时可以通过整理衣服导走静电B. 通过加油机接地的金属面板进行操作，不会导走身上的静电C. 加油前可以先通过洗手以清除静电D. 衣服上的静电产生方式属于接触起电C ［加油时整理衣服，衣服与空气产生摩擦，不仅不会导走静电，还会产生更多的静电，故A错误；通过加油机接地的金属面板进行操作，会导走身上的静电，故B错误；加油前可以先通过洗手消除静电，同时手比较湿润，也不会产生静电，故C正确；衣服上的静电产生方式属于摩擦起电，故D错误.]4. 如图所示，竖直放置的两个平行金属板 A B带等量的异种电荷，A板带负电荷，B板接地•一带负电的粒子固定在A、B两板中间的一点P处•若将A板向左平移到虚线位置，则P点的电场强度E和该粒子的电势能E P的变化情况是（）A. E不变，曰不变B. E不变，&改变C. E改变，E P不变D. E改变，丘改变A [据题意，电容器所带电量Q不变.根据C= Q C^-A S J、E=U# E=红里则知电U 4 n kd d £S场强度E不变.P与右板间的距离不变，E不变，则由U= Ed分析P点与右板间电势差不变，右板电势为零，所以电势不变，那么电势能&也不变，故A正确，B、C D错误.]5. —平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在P 点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、$表示P点的电势，&表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离Io的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是（）F SC [电容器的电容C^-—，两板间距随负极板向右平移而逐渐减小，电容C与d成反4 n kd比，A错误；电容器与电源断开后，电荷量不变，根据E= U U=Q。

精选2019-2020年高中选修3-1物理第一章电场第07节了解电容器粤教版课后练习[含答案解析]三十三第1题【单选题】利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水），A，C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水（导电液体深度h增大），则电流表( )A、指针向右偏转，A，C构成的电容器充电B、指针向左偏转，A，C构成的电容器充电C、指针向右偏转，A，C构成的电容器放电D、指针向左偏转，A，C构成的电容器放电【答案】：【解析】：第2题【单选题】关于电容器的电容，下列说法不正确的是( )A、电容描述电容器容纳电荷的本领B、电容器的电容器与极板间距、正对面积等有关C、在SI制中，电容的单位是法拉D、电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷【答案】：【解析】：第3题【单选题】在如图所示的电路中，已知电容C=2μF，电源电动势E=12V，内电阻不计，R1：R2：R3：R4=1：2：6：3，则电容器极板a上所带的电量为( )A、﹣8×10^﹣^6CB、4×10^﹣^6CC、﹣4×10^﹣^6CD、8×10^﹣^6C【答案】：【解析】：第4题【单选题】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)．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( )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【答案】：【解析】：第5题【多选题】一个空气平行板电容器，极板间正对面积为S，板间距为d，充以电量Q后两板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法有( )A、将电压变为有误B、将电量变为2QC、将极板正对面积变为2SD、两板间充入介电常数为原来2倍的电介质【答案】：【解析】：第6题【多选题】如图是利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置示意图，下面的叙述符合实验观察结果的是( )A、b板向右平移，静电计的指针偏转角度变小B、b板向上平移，静电计的指针偏转角度变小C、b板不动，在a、b间插入一块绝缘介质板，静电计指针偏转角度变小D、紧靠b板在a、b间插入一块金属板，静电计指针偏转角度变大【答案】：【解析】：第7题【多选题】图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中( )A、膜片与极板间的电容变小B、极板的带电量增大C、膜片与极板间的电场强度增大D、电阻R中有电流通过【答案】：【解析】：第8题【多选题】如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=7.5Ω，电容器电容C=4μF，开关S 原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则( )A、S断开时电容器的电压为3VB、S断开时电容器a极板带负电C、S合上电路稳定后电容器b极板带负电D、从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为1.92×10^﹣^5C【答案】：【解析】：第9题【多选题】如图所示为几种可变电容，其中通过改变电容器两极正对面积而引起电容变化的( ) A、B、C、D、【答案】：【解析】：第10题【综合题】如图所示，极板A、B、K、P连入电路，极板P、K，A、B之间分别形成电场，已知电源的电压恒为E=300V，电阻R1=20KΩ，R2=10KΩ，A、B两极板长L=6.0×10^﹣2m，电荷量q=﹣1.6×10^﹣18C、质量m=1.0×10^﹣29kg，从极板K中心经P、K间电场加速后，沿A、B中线进入电场中发生偏转，恰好从B板的右边缘飞出．（极板间电场可视为匀强电场且不考虑极板边缘效应，不计粒子重力）求：极板P、K之间电压UPK ，A、B之间电压UAB粒子刚进入偏转极板A、B时速度v0两极板A、B的间距d=？【答案】：【解析】：第11题【综合题】如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为30V的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10^﹣9C，A极板接地．求：平行板电容器的电容；平行板电容器两板之间的电场强度；距B板为2cm的C点处的电势；若将电容器与电源断开后，将B板向下移动2cm，B板的电势．【答案】：【解析】：。

1.7 了解电容器每课一练（粤教版选修3-1 ）1. 对电容C Q，以下说法正确的是（）UA. 电容器带电荷量越大，电容就增加得越大B. 对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C. 可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比D. 如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容答案:B2. 图1-7-5中有关固定电容器的电荷量（Q、电压（U）、电容（C）的关系曲线正确答案:BCD3. 某电容器上标有“1.5卩F 9 V ”的字样,则该电容器（）A. 所带电荷量不能超过1.5 X 10-6 CB. 所加电压不能超过9 VC. 该电容器击穿电压为9 VD. 当给该电容器加4.5 V的电压时,它的电容值变为0.75 yF答案:B4. 一个电容器带电荷量为Q时，两极间电压为U,若使其带电荷量增加4.0 X 10-7C时,它两极间的电势差增加20 V,则它的电容为（）-8 -8A. 1.0 X 10 FB.2.0 X 10 F_8 _8C.4.0 X 10 FD.8.0 X 10 F答案:B5. 如图1-7-6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.今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（）徨图1-7-6a. k2Q qd2b. k4Qqd2C. 殂CdD. 浊Cd答案:C6. 平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板的正对面积逐渐增大，则在此过程中（）A. 电容器电容将逐渐增大B. 两极板间的电场强度将逐渐增大C. 两极板间电压将保持不变D. 两极板上带电荷量不变答案:AD7. 平行板电容器充电后不断开电源，逐渐增大两极板的正对面积，则正确的选项是（）A. 电容器电容将逐渐增大B. 两极板间的电场强度将逐渐增大C. 两极板间电压将保持不变D. 两极板上带电荷量不变答案:AC8. 如图1-7-7所示,平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大，以下措施中可行的是（）图1-7-7A. 将B板向上移动B. 将B板向右移动C. 在A、B之间插入电介质D. 使A板放走部分电荷答案:A9. 如图1-7-8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.在增大电容器两极板间距的过程中（提示：电路中有电荷的定向移动就形成电流，电流方向与电子定向移动的方向相反）（）图1-7-8A. 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的电流答案:BC10. 如图1-7-9是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一个金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U,人对着话筒说话时，振动膜前后振动,使电容发生变化，导致话筒所在电路中其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的（图1-7-9A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化答案:A11. 如图1-7-10所示是一只利用电容器电容（C）测量角度（9 ）的电容式传感器的示意图.当动片和定片之间的角度（9 ）发生变化时，电容（C）便发生变化，于是通过电容（C）的变化情况就可以知道角度（9 ）的变化情况.图1-7-11的图象中,最能正确反映角度（9 ）与电容（C）之间关系的是（）1-7-10图1-7-11答案:B12. 电容器的电容仅决定于两极板正对面积、极板间距，以及极板间电介质等几个因素.如图1-7-12所示是测定液面高度的电容器传感器,在自动控制中有广泛的应用在导线外层涂了一层电介质，放入导电液中，若测得金属芯线与导电液之间的电容(C)变大，则可知液面高度怎样变化？简述你的分析过程答案：液面升高了，分析过程略13. 如图1-7-13所示,相距d水平放置的平行金属板a和b,其电容为C,a板接地且中央有孔，开始时两板均不带电，现将带电荷量为q、质量为m的液滴一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下，竖直落到b板,到b板后将电荷全部传给b板•问：\ d___________ !kb图1-7-13(1) 第几滴液滴开始在ab间做匀速直线运动？(2) 能够到达b板的液滴不会超过多少滴？答案：⑴Cm g d 1q Cmg(h d) 12q。

认识电容器基础夯实1.关于电容器的说法中正确的选项是()A.由 C=可知,电容器的电容与它的带电荷量和两极间的电压有关B.电容器带电荷量多说明它容纳电荷的本事大C.由Q=CU可知 , 当U增大时 , Q可以无穷增大D.两个互相凑近相互绝缘的人, 固然不带电 , 但他们构成了电容器答案： D分析：电容器的电容由电容自己的结构决定 , 与Q、U均没关 , 故 A 错; 电容器容纳电荷的本事由其电容决定 , 电容越大 , 表示电容器容纳电荷的本事大 , 所以 B 错 ; 每个电容器都有一个同意加在它两端的最大电压 , 电压过大将击穿电容器 , 所以 C错.2.某电容器上标有“1. 5 μ F 9 V ”的字样 , 则该电容器 ()- 6CA. 所带电荷量不可以超出 1. 5×10B. 所加电压不可以超出9 VC.该电容器击穿电压为 6 VD.当给该电容器加4. 5 V 的电压时 , 它的电容值变成0.75μF答案： B分析：“1. 5μF 9 V”为电容器电容和能同意加的最大电压. 加在该电容器上电压超出9 V就击穿它 . 可以给它充的最大电荷量为m- 6-5C.电容器电容与Q=CU=1. 5×10×9. 0 C=1. 35×10所加电压没关 , 所以当给电容器加4. 5 V的电压时,其电容值仍为 1.5μF.3 21 世纪 , 智能机器人将走进千家万户, 各样各样的传感器是智能机器人的中心部分之一. .传感器是一种将感觉的物理量( 如光、热、力、声等) 变换成便于丈量的量 ( 一般是电学量 ) .以以下图 , 一种测定压力的电容式传感器, 当待测压力 ( ) 作用于可动膜片电极上时, 可对膜F片产生压力使膜片发生形变,惹起电容的变化 . 将电容器、敏捷电流计和直流电源串通, 接成闭合电路 .①当F向上压膜片电极时 , 电容将减小②当向上压膜片电极时 , 电容将增大③若电流计F有示数 , 则压力F发生变化④若电流计有示数 , 则压力F不发生变化 , 以上各项中正确的选项是()( 导学号 51120143)A. ①③B. ②③C.①④D.②④答案： B分析： F 向上压膜片电极时, 膜片发生形变 , 板间距离减小 , 故电容增大 , ②对.当F发生变化 ,可动膜片形状改变, 板间距离改变 , 电容改变 , 由知电荷量要变化 , 就有充电或放电电流 ,Q=CU电流计有示数 , ③对.4.依据电容的定义式C=知()A. 电容器的电容越大, 则电容器所带电荷量就越多B. 电容器两极间电压越大 , 电容越小C.电容器的电容与电荷量成正比, 与电势差成反比D.电容器的电容不随电荷量及两极板间电势差的变化而变化1答案： D分析：一个电容器的电容是由电容器自己的要素决定的, 与电容器能否带电、带电荷量的多少以及两极板间的电势差没关, 所以 D正确 ,A 、B、C错误 .5. ( 多项选择 ) 关于水平搁置的平行板电容器, 以下说法正确的选项是 ()A. 将两极板的间距加大, 电容将增大B. 将两极板平行错开, 使正对面积减小 , 电容将减小C.在下极板的内表面上搁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.在下极板的内表面上搁置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板, 电容将减小答案： BC分析：影响平行板电容器电容大小的要素有: ①随正对面积的增大而增大 ;②随两极板间距离的增大而减小 ; ③在两极板间放入电介质, 电容增大.据上边表达可直接看出B、 C选项正确 ;关于 D 选项 , 其实是减小了平行板的间距, 电容将增大 ,D 错.6. ( 多项选择 ) 电容器A的电容比电容器B的电容大 , 这表示 ()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大D.两电容器的电压都改变 1 V 时 , A的电荷量改变比 B 的大答案： BD分析：由于电容表征了电容器容纳电荷量的本事,电容越大,容纳电荷的本事越大, 所以 B 正确,A 错误 . 由C=可知 , 当电压改变量同样时, 即U同样,电容大的,电荷量变化多,所以D正确; 电容大小与体积没关,C 错误.7. ( 多项选择 ) 平行板电容器总与电池相连, 当两极板间距离减小后, 两板间的电压U、电场强度 E、电容 C及电荷量 Q的变化状况是()A.U不变B.Q变小C.E变小D.C变大答案： AD分析：电容器总与电池相连, 所以U不变.由C=知当d减小时C增大.而Q=CU,所以Q变大 ,而 E=,所以 E变大 .8. ( 多项选择 ) 以以下图 , 有关固定电容器的电荷量( Q) 、电压 ( U) 、电容 ( C) 的关系曲线正确的选项是()答案： BC能力提高9. ( 多项选择 ) 以以下图 , 用静电计可以丈量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带正电,则以下判断正确的选项是()( 导学号 51120144)2A. 增大两极板之间的距离, 指针张角变大B. 将A板略微上移 , 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成零答案： AB分析：电容器上所带电荷量必定 , 由公式, 当d变大时 ,C变小.再由得U变大;当A板上C=C=移时 , 正对面积S变小 , C也变小 , 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,应选A、B.10. ( 多项选择 ) 以以下图 , 一个由电池、电阻R与平行板电容器构成的串通电路. 在增大电容器两极板间距离的过程中 ()( 导学号 51120145)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的电流答案： BC分析：增大距离 , 电容C变小 , U不变 , 则其电荷量Q变小 , 电容器将放电 , 故有电流经R从a到b 流过,故答案为B、C.11.以以下图 , 在与直流电源相接的平行板电容器内部 , 有一个小带电体P正好处于受力均衡状态 . 问:(导学号51120146)(1)在 S'闭合时 , 将A板略为向B板聚拢一些时 , P如何运动 ?(2)断开开关 S'后 , 重复以上动作 , P又如何运动 ?答案：见分析：分析：(1)S '闭合 , 电容器上的电压U不变 , A板下移 , d变小 , E将变大 , 带电体受力qE将变大 , 故其将向上运动 .(2)断开 S' , 电容器两板上的Q不变 , E不变 , qE不变 , 则P依旧保持静止.12.一个平行板电容器 , 使它每板电荷量从Q1=3×10 - 5 C增添到 Q2=3. 6×10- 5C时,两板间的电势差从 U1=10 V增添到 U2=12 V,这个电容器的电容多大?若要使两极板电势差从U1=10 V 降为 U'= 6 V,则每板需减少多少电荷量?只把电容器极板间的距离减半, 它的电容变成多2大?( 导学号 51120147)答案： 3 μF 1 2×10- 5 C 6 μF.分析：电荷量的增添量和电势差的增添量分别为21- 5C- 3×10- 5C=6×10- 6C, Q=Q-Q =3. 6×10312 V10V 2 V.21依据电容的定义 , 它等于每增添 1 V 电势差所需增添的电荷量, 即C= F=3×10 -6 F=3 μ F 要求两极板间电势差降为 6 V, 则每板应减少的电荷量为Q'=C U'=×- 6- 6) C=1.2×10-5C . 10×(103据决定式C=可知,只有电容器极板间距离减半时, 电容加倍 , 故此时电容大小C'= 2C=6 μ F.4。

第 - 1 - 页 共 6 页课时训练7　了解电容器基础夯实1.关于电容器的说法中正确的是( )A.由C=可知,电容器的电容与它所带的电荷量和两极间的电压有关Q U B.电容器所带的电荷量多说明它容纳电荷的本领大C.由Q=CU 可知,当U 增大时,Q 可以无限增大D.两个相互靠近彼此绝缘的人,虽然不带电,但他们构成了电容器答案:D解析:电容器的电容由电容自身的结构决定,与Q 、U 均无关,故A 错;电容器容纳电荷的本领由其电容决定,电容越大,表明电容器容纳电荷的本领大,所以B 错;每个电容器都有一个允许加在它两端的最大电压,电压过大将击穿电容器,所以C 错.2.某电容器上标有“1.5 μF 9 V”的字样,则该电容器( )A.所带的电荷量不能超过1.5×10-6 CB.所加电压不能超过9 VC.该电容器击穿电压为6 VD.当给该电容器加4.5 V 的电压时,它的电容值变为0.75 μF答案:B解析:“1.5 μF 9 V”为电容器电容和能允许加的最大电压.加在该电容器上电压超过9 V 就击穿它.能够给它充的最大电荷量为Q=CU m =1.5×10-6×9.0 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.3.21世纪,智能机器人将走进千家万户,各种各样的传感器是智能机器人的核心部分之一.传感器是一种将感受的物理量(如光、热、力、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量).如图所示,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,可对膜片产生压力使膜片发生形变,引起电容的变化.将电容器、灵敏电流计和直流电源串联,接成闭合电路.第 - 2 - 页 共 6页①当F 向上压膜片电极时,电容将减小　②当F 向上压膜片电极时,电容将增大　③若电流计有示数,则压力F 发生变化　④若电流计有示数,则压力F 不发生变化,以上各项中正确的是( )A.①③B.②③C.①④D.②④答案:B解析:F 向上压膜片电极时,膜片发生形变,板间距离减小,故电容增大,②对.当F 发生变化,可动膜片形状改变,板间距离改变,电容改变,由Q=CU 知电荷量要变化,就有充电或放电电流,电流计有示数,③对.4.根据电容的定义式C=知( )Q U A.电容器的电容越大,则电容器所带的电荷量就越多B.电容器两极间电压越大,电容越小C.电容器的电容与电荷量成正比,与电势差成反比D.电容器的电容不随电荷量及两极板间电势差的变化而变化答案:D解析:一个电容器的电容是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电、所带的电荷量的多少以及两极板间的电势差无关,所以D 正确,A 、B 、C 错误.5.(多选)对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( )A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小C.在下极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.在下极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铝板,电容将减小第 - 3 - 页 共 6 页答案:BC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随两极板间距离的增大而减小;③在两极板间放入电介质,电容增大.据上面叙述可直接看出B 、C 选项正确;对于D 选项,实际上是减小了平行板的间距,电容将增大,D 错.6.(多选)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 大D.两电容器的电压都改变1 V 时,A 的电荷量改变比B 的大答案:BD解析:因为电容表征了电容器容纳电荷量的本领,电容越大,容纳电荷的本领越大,所以B 正确,A 错误.由C=可知,当电压改变量相同时,即ΔU 相同,电容大的,电荷量变化多,所以D 正确;电容ΔQ ΔU 大小与体积无关,C 错误.7.(多选)平行板电容器总与电池相连,当两极板间距离减小后,两板间的电压U 、电场强度E 、电容C 及电荷量Q 的变化情况是( )A.U 不变B.Q 变小C.E 变小D.C 变大答案:AD解析:电容器总与电池相连,所以U 不变.由C=知当d 减小时C 增大.而Q=CU ,所以Q 变大,εr S 4πkd 而E=,所以E 变大.U d 8.(多选)如图所示,有关固定电容器的电荷量(Q )、电压(U )、电容(C )的关系曲线正确的是( )第 - 4 - 页 共 6页答案:BC能力提升9.(多选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U ,现使B 板带正电,则下列判断正确的是( )A.增大两极板之间的距离,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=,当d 变大时,C 变小.再由C=得U 变大;当A 板εr S 4πkd Q U 上移时,正对面积S 变小,C 也变小,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 .10.(多选)如图所示,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( )第 - 5 - 页 共 6页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 的电流答案:BC解析:增大距离,电容C 变小,U 不变,则其电荷量Q 变小,电容器将放电,故有电流经R 从a 到b 流过,故答案为B 、C .11.如图所示,在与直流电源相接的平行板电容器内部,有一个小带电体P 正好处于受力平衡状态.问:(1) 在S '闭合时,将A 板略为向B 板靠拢一些时,P 如何运动?(2) 断开开关S '后,重复以上动作,P 又如何运动?答案:见解析解析:(1)S '闭合,电容器上的电压U 不变,A 板下移,d 变小,E 将变大,带电体受力qE 将变大,故其将向上运动.(2)断开S ',电容器两板上的Q 不变,E 不变,qE 不变,则P 仍然保持静止.12.一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q 1=3×10-5 C 增加到Q 2=3.6×10-5 C 时,两板间的电势差从U 1=10 V 增加到U 2=12 V,这个电容器的电容多大?若要使两极板电势差从U 1=10 V 降为U 2'=6 V,则每板需减少多少电荷量?只把电容器极板间的距离减半,它的电容变为多大?答案:3 μF 1.2×10-5 C 6 μF解析:电荷量的增加量和电势差的增加量分别为ΔQ=Q 2-Q 1=3.6×10-5 C -3×10-5 C =6×10-6 C,　第 - 6 - 页 共 6 页ΔU=U 2-U 1=12 V -10 V =2 V .根据电容的定义,它等于每增加1 V 电势差所需增加的电荷量,即C= F=3×10-6 F=3 μFΔQ ΔU =6×10-62要求两极板间电势差降为6 V,则每板应减少的电荷量为ΔQ'=C ΔU'=3×10-6×(10-6) C=1.2×10-5 C .据决定式C=可知,只有电容器极板间距离减半时,电容加倍,εr S4πkd 故此时电容大小C'=2C=6 μF .。