人教版（2019）高中物理必修第三册第十章第4节平行板电容器的动态变化分析（共22张ppt）

(共22张PPT)
考点一　电容器及电容器的动态分析问题
1.电容器
(1)组成:
由两个彼此①
绝缘
又相互②
靠近
的导体组成。
(2)电容器所带电荷量:
是指一个极板所带电荷量的③
绝对值
。
(3)电容器的充、放电
a.充电:使电容器带电的过程。
充电后电容器两极板带上等量的④
异种电荷
,电容器中储存⑤
电荷
。
b.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。
放电过程中⑥电场能转化为其他形式的能。
电容C的大小由电容器本身结构决定,
与电容器两极板间的电势差、电容器所带电荷量无关。
2.电容器的电容
(1)定义式:
(2)单位:
法拉,符号为F。
1
F=106
μF=1012
pF
(3)电容与电压、电荷量的关系:
反映了储存电荷的本领大小
仅适用于平行板电容器。
3.平行板电容器
(1)影响平行板电容器电容大小的因素:
平行板电容器的电容与极板的⑧
正对面积
成正比,与电介质的相对介电常数成正比,与⑨
两极板间的距离
成反比。
(2)平行板电容器电容的决定式:
k为静电力常量。
注意:
适用于任何电容器。
4.易错辨析
(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。(
)
(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。(
)
(3)放电后的电容器所带电荷量为零,电容也为零。(
)
?
?
?
平行板电容器始终连接在电源两端：
两极板间电压U恒定不变
电容器两类动态变化的分析比较
(1)第一类动态变化:
讨论：C、Q、U、E的变化
推论1：电容器两极板间电压U恒定不变时，则E与εr和S无关，而与d有关。
讨论：C、Q、U、E的变化
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
B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大
C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变
D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
D
如图所示，水平放置的平行金属板与电源相连，板间距离为d，闭合开关稳定后，板间有一质量为m．电量为q的微粒恰好处于静止状态，若在微粒的上方和上极板下方迅速插入一金属块，下列说法正确的是
(
)
A、微粒仍然保持静止；B、平行板电容器的电容不变；C、平行板电容器内电场变大；D、微粒向上做加速运动；
电容器充电后与电源断开：所带电荷量Q恒定不变
(2)第二类动态变化:
电容器两类动态变化的分析比较
讨论：C、Q、U、E的变化
推论2：电容器所带电荷量Q恒定不变时，则E与d无关，而与εr和S有关。
讨论：C、Q、U、E的变化
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
例3、如图所示，电源电动势为U，平行金属板AB间距为d，板间中有一点P，B板接地，闭合开关后：
分类
变量
电容C
电荷量Q
场强E
P点电势
正电荷
负电荷
d变大
A上移
B下移
d变小
A下移
B上移
例4、在例3的前提下，断开开关
分类
变量
电容C
电势差U
场强E
P点电势
正电荷
负电荷
d变大
A上移
B下移
d变小
A下移
B上移
如图所示,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,Ep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(　　)
A.θ增大,E增大　????
B.θ增大,Ep不变
C.θ减小,Ep增大　????
D.θ减小,E不变
D
如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源相连，在距离两板等距离的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将b板向上平移一小段距离，但仍在M点下方，稳定后，下列说法中正确的是（　　）
①液滴将加速向下运动　②M点电势升高　③带电液滴在M点的电势能增大　④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
A.
①②
B.
③④
C.
①③
D.
②④
用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示．设若两极板正对面积为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
A.
极板A上移B.
极板A右移C.
极板间插入一定厚度的金属片D.
极板间插入一云母片
在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏静电计相接，极板A接地。下列操作中可以观察到静电计指针张角变大的是（　　）
1、
如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则(　
　)
A、断开开关S，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角增大B、断开开关S，带正电的A极板向B极板靠近，则θ角不变C、断开开关S，带负电的B极板远离A极板，则θ角不变D、断开开关S，带负电的B极板远离A极板，则θ角变小
如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。以下说法中正确的是（　　）
A.
若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，表G中有b→a的电流B.
若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，表G中有b→a的电流C.
若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，表G中无电流D.
若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，表G中有b→a的电流
方法技巧
:
平行板电容器的动态变化分析思路
(1)确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变。
(2)根据决定式C=?分析平行板电容器电容的变化。
(3)根据定义式C=?
分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
(4)根据E=?
分析电容器极板间匀强电场场强的变化。