高三物理靜電場專題復習教案3

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1、4電容器與電容【課標要求】1．了解電容器的構造和常用電容器；2．知道電容器充電和放電過程是能量轉化過程。3．認識電容器電容的概念及其定義，運用定義式進行有關的計算。4．經歷影響平行板電容器電容因素的實驗探究過程，知道決定平行板電容器電容大小的因素。5．通過具體事例了解電容器在技術中的應用?！局R精要】1．電容器是電氣設備中常用的一種重要元件，兩金屬板間夾上一層絕緣物質(電介質)就是一個最簡單的電容器。兩個金屬板就是電容器的兩個電極；可以用來容納電荷，電容器所帶電量為一個極板上所帶電量的絕對值；使電容器帶電叫充電；使充電后的電容器失去電荷叫放電。2．電容是表示電容器容納電荷本

2、領大小的物理量，電容器所帶電量與兩板間電勢差之比叫電容，，單位：法(F)，常用單位有：微法(μF)和皮法(pF)，。平行板電容器電容的決定因素：3．常用電容器有固定電容器和可變電容器；按介質可分為紙介、磁介、云母、電解電容器等。當加在電容器兩極上的電壓如果超過某一極限，電介質將被擊穿從而損壞電容器，這個極限電壓叫擊穿電壓；電容器長期工作所能承受的電壓叫做額定電壓，它比擊穿電壓要低。【名師點撥】例1：如圖所示的實驗裝置中，平行板電容器的極板A與一靈敏的靜電計相接，極板B接地。若極板B稍向上移動一點，由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結論的依據是（）A．兩極板間

3、的電壓不變，極板上的電量變大B．兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小C．極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大D．極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小解析：靜電計是在驗電器的基礎上制成的，用來測量電勢差。把它的金屬球跟A板連接，把它的金屬外殼跟B板連接（或同時接地），從指針的偏轉角度就可以測出兩板間的電勢差。當極板B稍向上移動一點時，正對面積減小，電容減小，而極板上的電量幾乎不變，所以兩極板間的電壓變大，答案為C。例2：如圖所示，在平行板電容器正中有一個帶電微粒。K閉合時，該微粒恰好能保持靜止。在①保持K閉合；②充電后將K斷開；這兩種情況下，各用什么方法可以使該帶電微

4、粒向上運動并打到上極板（）A．上移上極板MB．上移下極板NC．左移上極板MD．把下極板N接地解析：電容器和電源連接如圖，改變板間距離、改變正對面積或改變板間電解質材料，都會改變其電容，從而可能引起電容器兩板間電場的變化。這里一定要分清兩種常見的變化：（1）電鍵K保持閉合，則電容器兩端的電壓恒定（等于電源電動勢），這種情況下帶（2）充電后斷開K，保持電容器帶電量Q恒定，這種情況下由上面的分析可知①選B，②選C。例3：(2011濟寧模擬)傳感器是采集信息的重要元件,如圖所示,是一種測定壓力的電容式傳感器,當待測壓力F作用于可動膜片電極上時,可使膜片產生形變,引起電容變化,將電容

5、器、靈敏電流計和電源串接成閉合電路,那么A．當F向上壓膜片電極時,電容將減小B．當F向上壓膜片電極時,電容將增大C．若電流計有示數(shù),則壓力F發(fā)生變化D．若電流計有示數(shù),則壓力F不發(fā)生變化解析:本題利用傳感器模型在新的情境中考查平行板電容器電容的計算公式及電容的定義公式,由C=得B.由C=可知,由于F作用使C變化,而U不變,所以Q變化,電路中有電流形成,C正確。例4：如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板M、N，相距為d，組成一個電容為C的平行板電容器，M板接地，M板的正中央有一小孔B。從B孔正上方h處的A點，由靜止一滴一滴地滴下質量為m、電量為q的帶電油滴，油滴穿過B孔后落到N

6、板，把全部電量傳給N板，若不計空氣阻力及板外電場：問：（1）第幾滴油滴將在M、N板間作勻速直線運動？（2）能達到N板的液滴不會超過多少滴？解析：帶電油滴將所帶的電量傳給N板，因靜電感應使M板帶上等量異種電荷，這就使電容器帶電，M、N板間存在勻強電場。當電場力等于重力時，油滴作勻速直線運動，此時油滴從A點落到N板時重力做的功等于克服電場力做的功。油滴至N板速度為零，即為最后一滴落至N板的油滴，其余以后落下的油滴未達N板即反方向向上運動。（1）設第n滴油滴將在兩板間作勻速直線運動。由得所以，當?shù)趎滴油滴作勻速直線運動下落時，兩板間的場強由平衡條件可知，此時有解得（2）設能到達N

7、板的液滴不會超過n′滴，即第n′滴在兩板間作勻減速直線運動，到達N板時的速度剛好為零。由動能定理得mg(h+d)-qU′=0其中U′為第n′油滴運動時兩板間的電壓，則由以上兩式聯(lián)立解得【及時反饋】1．對于水平放置的平行板電容器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。ǎ〢．將兩極板的間距加大，電容將增大B．將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容減小C．在下板的內表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大D．在下板的內表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大2．(2011