【全优课堂】2016高考物理总复习 第7章 第4课时 电容与电容器课件

第4课时电容与电容器【导学目标】1.理解有关电容器的基本概念.2.掌握电容器的两类动态分析．电容器与电容[基础导引]判断下面关于电容器及其电容的叙述的正误：(1)任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关．()(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．()(3)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．()(4)一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两板间电压升高10V，则电容器的电容无法确定．()【答案】(1)√(2)×(3)×(4)×[知识梳理]1．电容器(1)组成：由两个彼此________又相互________的导体组成．(2)带电量：每个极板所带电荷量的__________．(3)电容器的充电和放电充电：使电容器的两个极板带上等量__________的过程，电容器中储存_________．放电：使电容器两极板上的电荷中和的过程，放电过程中__________转化为其他形式的能．绝缘靠近绝对值异种电荷电场能电场能2．电容(1)定义：电容器所带的__________跟它的两极板间的电势差U的比值．(2)定义式：________(3)物理意义：表示电容器__________本领大小的物理量．3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与__________成正比，与介质的____________成正比，与________________成反比．(2)决定式：C＝____________，k为静电力常量．电荷量QC＝QU容纳电荷正对面积介电常数两板间的距离εrS4πkd思考：电容器的电容、电容器带电荷量的变化量以及对应两极板电压的变化量，三者之间有什么关系？【答案】设电容器开始带电荷量Q1，两板电压U1，改变后电压为U2，带电量为Q2，则ΔQ＝Q1－Q2，ΔU＝U1－U2，因为C＝Q1U1＝Q2U2，则C＝Q1－Q2U1－U2＝ΔQΔU.考点一关于电容两个公式的意义【考点解读】1．电容的定义式C＝QU，反映了电容器容纳电荷量的本领，但平行板电容器的电容C的大小与Q、U都无关，仅由两个导体板的大小和形状、两导体板的相对位置以及极板间的电介质来决定．2．平行板电容器电容的决定式C＝εrS4πkd，反映了电容C的大小与两极板正对面积成正比，与两极板间距离成反比，与极板间电介质的介电常数成正比．【典例剖析】例1如图1所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况．在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是()图1ABCD答案A解析由平行板电容器电容的决定式C＝εrS4πkd可知，电容C与极板间的距离d成反比，在第一象限反比例函数图象是一条双曲线，所以A正确．方法提炼1．C＝QU是电容的定义式，C与Q、U均没有关系，C是由公式C＝εrS4kπd决定的．2．而Q＝CU，则Q与C、U有关，C一定时，C与U成正比.跟踪训练1根据电容器电容的定义式C＝QU，可知()A．电容器所带的电荷量Q越多，它的电容就越大，C与Q成正比B．电容器不带电时，其电容为零C．电容器两极板之间的电压U越高，它的电容就越小，C与U成反比D．以上说法均不对【答案】D【解析】电容器的电容和它所带的电荷量无关，和板间的电压无关，只由电容器本身的结构来决定．因此A、B、C都不正确，故选D．考点二电容器两类动态问题的分析方法【考点解读】电容器动态分析的思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．(2)用决定式C＝εrS4πkd分析平行板电容器电容的变化．(3)用定义式C＝QU分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．(4)用E＝Ud分析电容器极板间场强的变化．特别提醒有一种情况我们应当作为结论记住：当电容器充电后与电源断开，即电容器所带电荷量不变时，无论怎样改变板间距离，板间的场强是不变的．【典例剖析】例2一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图2所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势、W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x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是()ABCD解析由平行板电容器的电容C＝εrS4πkd可知d减小时，C变大，A错．在电容器两极板所带电荷量一定情况下，U＝QC，E＝Ud＝4πkQεrS与x无关，则B错．在负极板接地的情况下，设正极板电势为φ0，则P点的电势为φ＝φ0－Ex0，C项正确．正电荷在P点的电势能Ep＝qφ＝q(φ0－Ex0)，显然D错．答案C方法提炼1．本题中x0的意义要认识清楚，x0是负极板向右移动的距离，而不是两极板间距离．2．求与平行板电容器有关的问题时，应从平行板电容器的电容决定式入手，首先确定不变量，然后根据电容决定式C＝εrS4πkd进行推导讨论，找出各物理量之间的关系，从而得出正确结论．跟踪训练2(2013·广东名校联考)如图3所示的电路，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时，平行板电容器的()A．板间电场强度增大B．电量不变C．板间电压不变D．电容增大【答案】BC图3【解析】本题考查电容器的电容及充放电规律，意在考查学生对电容器性质的理解．由于电容器始终与电源两极相连，故电容器两极板间电压不变，板间电场强度也不变，A项错，C项正确；由C＝εS4πkd可得，当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时，电容器的电容不变，故其带电量也不变，B项正确，D项错．