复习电容器及其动态分析.ppt

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1、1,电容器及其动态分析,第三单元 电容器 带电粒子在电场中的运动,2,考纲解读,09福建15,08宁夏21,08重庆,09福建15,09福建15,电容器的动态变化题,3,两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。,2.电容,1.电容器,1）电容器所带的电荷量Q（一个极板所带电荷量的绝对值）与两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。,C=Q/U,2）单位：法拉，符号为F,1F=106F=1012pF.,（定义式）,3)物理意义：反映电容器本身容纳电荷本领的物理量，与电容器是否带电以及两板电压高低无关.,3.平行板电容器的电容,C=S/4kd,(决定式）,4,一、理解电容器的充电和放电过程及

2、其特点,放电过程实际是正、负电荷中和的过程.,流入正极板,增加,升高,场强增大,化学能转化为电场能,当电容器充电(放电)结束,电容器所在电路中无电流,电容器两板间电压(等于零)与电源电压相等.,流出正极板,减少,降低,场强减小,电场能转化为其他能,5,例1.S闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中，对电阻R来说，有无电流通过，如果有，方向怎样?,充电稳定后,在增大两极板距离的过程中,电容器放电,R上有从B到A的电流.,是物理解题的生命线,S闭合,电源给电容器充电,R上有从A到B的电流.,答：,过程分析和状态分析,感悟：,6,二、对电容器电容的两个公式的理解,任意电容器电容的定

3、义式(度量式).,平行板电容器电容的决定式(决定式).,对一个确定的电容器,其电容已确定,不会随其带电量和两板电压的改变而改变.,平行板电容器电容的大小由、s和d共同决定.,7,例2如图是描述对给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的有（）,B C D,8,例3一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两极板间的距离增大，则电容器的电容C、电容器所带电量Q和极板间的电场强度E的变化情况是（）A.C、Q、E都逐渐增大 B.C、Q、E都逐渐减小 C.C、Q逐渐减小，E不变 D.C、E逐渐减小，Q不变,拓展：1、若S、增大C、E、

4、U如何变？2、若待电容器充电后将开关断开，C、E、U又如何变？,题型探究,B,C减小、U增大,E不变.,9,三、平行板电容器的动态分析,1.写出上述前三个公式;2.先看常量，后看变量;3,在变量中先看自变量，后看因变量,进而确定函数关系;4.先定性分析,再定量计算.,第二类问题:平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，两板间的电压U保持不变。,物理依据,任意电容器电容的度量式,平行板电容器电容的决定式,匀强电场场强的度量式,第一类问题:平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电量Q保持不变。,匀强电场场强的决定式,即“三先三后”,解题程序:,10,例4一平行板电容器充

5、电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点.如图所示，用E表示两极板间场强，U表示电容器的电压，EP表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则：（）,A C,第一类问题:Q不变，E与d无关。,A.U变小，E不变 B.E变大，EP不变 C.U变小，EP不变 D.U不变，EP不变,11,例5（09福建15）如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（）,A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低 C.

6、带电油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大,B,第二类问题:U不变,12,例6（08宁夏21）如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q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；P板与b板用导线相连，Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度。在以下方法中，能使悬线的偏角变大的是（）,BC,A.缩小a、b间的距离 B.加大a、b间的距离 C.取出a、b两极板间的电介质 D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质,13,平行板电容器的动态分析思路：,找准不变量Q/U,判断C变化,分析U/Q变化,分析E变

7、化,分析与E相关的 F=qE=+Ed 或-Ed（选某一板为零点势）还有Ep=q的变化(注意正、符号),确定自变量d/S/,C=S/4kd,C=Q/U,E=U/d,感悟：,关键:找准不变量,14,谢 谢 指 导！,15,例7两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，可采用的办法有：A.两板的电量加倍，而距离变为原来的4倍（）B.两板的电量加倍，而距离变为原来的2倍 C.两板的电量减半，而距离变为原来的4倍 D.两板的电量减半，而距离变为原来的2倍,C,、S不变,讨论平行板电容器的Q、U、C、E的动态变化,应该先看常量,后看变量,并且注意度量式和决定式物理意义的不同.,理论根据,