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=1.0×10-6 C时,两板间电压升高10 V,则电容器的电容无法确定. ( )
[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:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的____________,电容器中储存__________.
放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中__________转化为其他形式的能.
2.电容
(1)定义:电容器所带的____________与电容器两极板间的电势差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?
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=U,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=4πkd,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
- 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
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 ( )
思维突破
1.C=U是电容的定义式,C与Q、U均没有关系,C是由公式C=4kπd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=U,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
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=4πkd分析平行板电容器电容的变化.
(3)用定义式C=U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.
(4)用E=d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