1、电电 容容 和和 电电 容容 器器一、电容器和电容一、电容器和电容1电容器电容器两个彼此绝缘又相隔很近的导体组成一个电容器。两个彼此绝缘又相隔很近的导体组成一个电容器。2电容器的电容电容器的电容Q电容电容C?是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是U由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的。国际单位法拉电介质）决定的。国际单位法拉 F、微法、微法F、皮法、皮法pF3电容器的分类：电容器的分类：固定电容器、可变电容器、电解电容器等。固定电容器、可变电容器、电解电容器等。4平行板电容器的电容平行板电容
2、器的电容?S?S平行板电容器的电容的决定式是：平行板电容器的电容的决定式是：C?4?kdd二、利用静电计研究平行板电容器的电容二、利用静电计研究平行板电容器的电容静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大，金属静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实验中，静外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实验中，静电计指针和电计指针和A板等电势，静电计金属壳和板等电势，静电计金属壳和B板等电势板等电势,因因此指针偏转角越大表示此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。两极板间的电压越高。本实验中本实验中,极板的带电量不变极板的带电量不变.三个图依次表示
3、三个图依次表示:正对面积正对面积减小时、板间距离增大时、插入电介质时两板间电压的减小时、板间距离增大时、插入电介质时两板间电压的变化情况变化情况(实线表示变化前指针的位置，虚线表示变化后实线表示变化前指针的位置，虚线表示变化后指针的位置指针的位置)。BAB AB A正对面积减小正对面积减小板间距离增大板间距离增大插入电介质插入电介质Q1由由C?知知,这三种情况下电容分别减小、减小、增大这三种情况下电容分别减小、减小、增大UU?S因此因此C和和S、d、的关系应该是的关系应该是C?d三、平行板电容器的两种典型情况的讨论：三、平行板电容器的两种典型情况的讨论：1.若两板始终跟电源连接若两板始终跟电源
4、连接 U保持不变保持不变?S?SU1Q?CU?C，而，而C?，E?4?kdddda.d增大，增大，C将减小，将减小，Q将减小，将减小，E将减小将减小b.S增大，增大，C将增大，将增大，Q将增大，将增大，E将保持不变。将保持不变。c.插入介质插入介质，C将增大，将增大，Q将增大，将增大，E将保持不变。将保持不变。d.插入一定厚度的导体板，相当于插入一定厚度的导体板，相当于d减小，减小，C将增大，将增大，Q将增大，将增大，E将增大。将增大。K2.若充电后与电源断开若充电后与电源断开 Q保持不变保持不变d1C?,U?,E?d?S?Sa.d增大，增大，C将减小，将减小，U将增大，将增大，E将保持不变将
5、保持不变?Sb.S增大，增大，C将增大，将增大，U将减小，将减小，E将减小。将减小。c.插入介质插入介质，C将增大，将增大，U将减小，将减小，E将减小。将减小。d.插入一定厚度的导体板，相当于插入一定厚度的导体板，相当于d减小，减小，C将增大，将增大，U将减小，将减小，E将保持不变。将保持不变。Kgk014.2019年高考广东理科基础年高考广东理科基础 3 3、关于电容器的电容、关于电容器的电容C、电压、电压U和所带电荷量和所带电荷量Q之间的关系以下说法正确的是之间的关系以下说法正确的是（C）AC由由U确定确定BC由由Q确定确定CC一定时，一定时，Q与与U成正比成正比DC一定时，一定时，Q与与
6、U成反比成反比049.西安市重点中学西安市重点中学2019届届4月份理综试题月份理综试题 77、在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关、在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。已知静电计指针张角随着电容器两极间如图所示。已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大。现的电势差的增大而增大。现A B保持电容器的电量不变，且保持电容器的电量不变，且电容器电容器B板位置不动。下列板位置不动。下列说法中正确的是说法中正确的是（A D）A将将A板向左平移，则静电计指针张角增大板向左平移，则静电计指针
7、张角增大B将将A板向左平移，则静电计指针张角增小板向左平移，则静电计指针张角增小C将将A板竖直向上平移，则静电计指针张角减小板竖直向上平移，则静电计指针张角减小D将将A板竖直向上平移，则静电计指针张角增大板竖直向上平移，则静电计指针张角增大043.南通、扬州、泰州三市南通、扬州、泰州三市 08届第二次调研测试届第二次调研测试1 1传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域如下图所示为几种电容式传感器，活等各种领域如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变
8、电容器两极间距离而引起电容变化的其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是是(C)金属芯线金属芯线电容器电容器电介质板电介质板被被测测物物体体导导电电液液体体电介质电介质固定电极固定电极可动可动电极电极动片动片定片定片h测液高测液高压力压力F测压力测压力测角度测角度测位移测位移ABCD029.连云港连云港07-08学年度第一学期期末调研考试学年度第一学期期末调研考试22、两个较大的平行金属板、两个较大的平行金属板A、B相距为相距为d，分别接在，分别接在电压为电压为U的电源正、负极上，这时质量为的电源正、负极上，这时质量为m，带电量，带电量为为 q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他的
9、油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开D一些，那么在错开的过程中一些，那么在错开的过程中()A油滴将向上加速运动油滴将向上加速运动,电流计中的电流从电流计中的电流从b流向流向aB油滴将向下加速运动油滴将向下加速运动,电流计中的电流从电流计中的电流从a流向流向bC油滴静止不动，电流计中的电流从油滴静止不动，电流计中的电流从b流向流向aaGbD油滴静止不动，电流计中油滴静止不动，电流计中A的电流从的电流从a流向流向bEB037.2019届南通市第一次调研考试届南通市第一次调研考试 7 7如图所示，平行板电
10、容器竖直放置，如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时绝缘线与固定的缘线悬挂一带电小球，静止时绝缘线与固定的A板成板成角，移动角，移动B板，下列说法正确的是板，下列说法正确的是()B C DAS闭合，闭合，B板向上平移一小段板向上平移一小段距离，距离，角变大角变大ABBS闭合，闭合，B板向左平移一小段板向左平移一小段距离，距离，角变大角变大CS断开，断开，B板向上平移一小段板向上平移一小段距离，距离，角变大角变大SDS断开，断开，B板向左平移一小段板向左平移一小段E距离，距离，角不变角不变038.08年广东佛山市教学质量检测（一）年广东佛山市教学质量检测（一
11、）66给平行板电容器充电，断开电源后给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，极板带正电，B极板带负电。板间有一带电小球极板带负电。板间有一带电小球C用绝缘细线悬挂，用绝缘细线悬挂，如图所示。小球静止时与竖直方向的夹角为如图所示。小球静止时与竖直方向的夹角为，则，则()A B CA若将若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小极板向右平移稍许，电容器的电容将减小B若将若将B极板向下平移稍许，极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将两板间电势差将增大增大C若将若将B极板向上平移稍许，极板向上平移稍许，夹角夹角将变大将变大D轻轻将细线剪断，小球将轻轻将细线剪断，小球将ACB做斜抛运动做斜抛运动04
12、0.江苏淮安市江苏淮安市0708学年度第一次调查测试学年度第一次调查测试 4 4如图所示，平行板电容器与恒定电源相连，负极如图所示，平行板电容器与恒定电源相连，负极板接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少且不变）板接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少且不变）固定在固定在P点，以点，以U表示电容两极板间的电压，表示电容两极板间的电压，E表示表示两极板间的场强，两极板间的场强，Ep表示正电荷在表示正电荷在P点的电势能，若点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板向上移至某位置，则保持负极板不动，而将正极板向上移至某位置，则()AAU不变，不变，Ep变小变小BU不变，不变，Ep不变不变CE变小，变小，E
13、p变大变大PDE变大，变大，Ep不变不变004.南京师大物理之友电学综合南京师大物理之友电学综合(二二)12、12.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电?S/d，其中常量，其中常量容传感器。电容的计算公式是容传感器。电容的计算公式是C=9.010-12F?m-1，S表示两金属片的正对面积，表示两金属片的正对面积，d表表示两金属片间的距离。当某一键被按下时，示两金属片间的距离。当某一键被按下时，d发生改发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为出相应的信号。已知两
14、金属片的正对面积为50mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为键未被按下时，两金属片间的距离为0.60mm。只要。只要电容变化达电容变化达 0.25pF，电子线路就能发出相应的信号。，电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需要按下那么为使按键得到反应，至少需要按下0.15mm？解：解：先求得未按下时的电容先求得未按下时的电容C1=0.75pF和和C2=1.00pF，?C?dC1d2A再由再由得得?C2d1C2d1解得解得d=0.15mm。045.南京市金陵中学南京市金陵中学0708学年一轮复习检测（一）学年一轮复习检测（一）8 8如图所示，平行金属板如图所示，平行金属板M、N之
15、间的距离为之间的距离为d，其中匀强磁场的磁感应强度为其中匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向，方向垂直于纸面向外，有带电量相同的正负离子组成的等离子束，以速外，有带电量相同的正负离子组成的等离子束，以速度度v沿着水平方向由左端连续射入，电容器的电容沿着水平方向由左端连续射入，电容器的电容 为为C，当当S闭合且平行金属板闭合且平行金属板M、N之间的内阻为之间的内阻为r。电路达。电路达到稳定状态后，关于电容器的充电电荷量到稳定状态后，关于电容器的充电电荷量Q说法正确说法正确的是的是（BC）A当当S断开时，断开时，Q?CBdvMSB当当S断开时，断开时，Q?CBdvRC当当S闭合时，闭合时，Q
16、?CBdvND当当S闭合时，闭合时，Q?CBdvS接通时由于有内阻，接通时由于有内阻，UCU，所以所以QCBdv?Bqv,Q?CU?CBd,解：解：S断开达到稳定时，断开达到稳定时，qEgk002.2019年高考理综全国卷年高考理综全国卷 1919一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；匀速下降；若两极
17、板间的电压为若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速，经一段时间后，油滴以速率率v匀速上升。若两极板间电压为匀速上升。若两极板间电压为-U，油滴做匀速，油滴做匀速C运动时速度的大小、方向将是（运动时速度的大小、方向将是（）A2v、向下、向下C3v、向下、向下B2v、向上、向上D3v、向上、向上解见下页解见下页解：解：若两极板间电压为零若两极板间电压为零,向下匀速运动时，向下匀速运动时，kv=mg若两极板间的电压为若两极板间的电压为U,向上匀速运动时，向上匀速运动时，kv+mg=qU/d若两极板间的电压为若两极板间的电压为-U时，重力时，重力kvmgqU/d+U和电场力均向下，和电场力均向下
18、，油滴应向下匀速运动油滴应向下匀速运动kv=mg+qU/d=3mgv=3vkvkv-UmgmgqU/dgk012.2019年高考理综宁夏卷年高考理综宁夏卷21 21、如图所示，、如图所示，C为中间插有电介质的电容器，为中间插有电介质的电容器，a和和b为其两极板；为其两极板；a板接地；板接地；P和和Q为两竖直放置的平行金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；属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与板与b板用导线相连，板用导线相连，Q板接地开始时悬线静止在竖直方板接地开始时悬线静止在竖直方向，在向，在b板带电后，悬线偏转了角度板带电后，悬线偏转了角度在以下方法在以下方法中，
19、能使悬线的偏角中，能使悬线的偏角变大的是变大的是（B C）A缩小缩小a、b间的距离间的距离B加大加大a、b间的距离间的距离C取出取出a、b两极板间的电介质两极板间的电介质abPQCD换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质解见下页解见下页【解析】【解析】本题考查电容器的两个公式。本题考查电容器的两个公式。a板与板与Q板电势恒定为零，板电势恒定为零，b板和板和P板电势总相同，故板电势总相同，故两个电容器的电压相等，且两板电荷量两个电容器的电压相等，且两板电荷量q视为不变。视为不变。要使悬线的偏角增大，即电压要使悬线的偏角增大，即电压U增大，即减小电容增大，即减小电容器的电容器的电容C。对电容器。对电容器C，由公式，由公式，abq?sC?U?4?kdCPQ可以通过增大板间距可以通过增大板间距d、减小介电常数、减小介电常数、减小板、减小板的针对面积的针对面积S。
