平行板電容器電容器電容的大小與所帶電荷量,兩極板間的 電勢差有關嗎? 猜想:平行板電容器的電容大小與什么有 關?兩極板間的距離d 兩極板間的正對面積S 是否插入電介質或電介質的種類。實驗探究三.平行板電容器的電容 1、平行板電容器的電容C跟介電常數ε成 正比,跟正對 面積S正比,跟極板間的距離d成反比。 2、平行板電容器的電容公式: C=εS/4πkd (式中k為靜電力常量)陶瓷εr表示什么意義?例1.一平行板電容器,兩極板正對面積 100Cm2,兩極板間距離為0.1mm.當板間 夾有云母片(ε r=6)時,它的電容是多少?計算一下當極板板間距離為1mm時,電 容量為1F的平行板電容器的極板面積是 多少?思考與討論⑴ :平行板電容器充電后,繼續(xù)保持 電容器的兩極板與電源相連接。在這種情況下,如果增大兩極板間的距離d平行電容板,那么,兩極板間的 電勢差U、電容器所帶的電量Q、兩極板間的場 強E各如何變化?解析:平行板電容器充電后,繼續(xù)保持電容器的兩極板與 電源相連接,其電勢差恒等于電源電壓,并保持不變。⑴ C=εS/4πkd⑵ Q=CU= ⑶ E= U/d∝∝εS/d∝ εS/d 1/dUεS/4πkd保持兩極板的U不變的實驗探究思考與討論⑵ : 平行板電容器充電后,切 斷與電源的連接。
在這種情況下,如果增 大d,則U、Q、E各如何變化?解析:平行板電容器充電后,切斷與電源的連接,電容 器不存在充、放電的可能性,兩極板上的帶電量Q始終 不變。C=εS/4πkd∝εS/d U=Q/C=Q/(εS/4πkd)∝d/εS E=U/d=Q/Cd=Q/(εSd/4πkd)= πkQ/εS ∝ 1/εS保持兩極板的Q不變的實驗探究本題的思路是:當d(或變化ε、S)發(fā)生變化, 用 C=εS/4πkd判斷C的變化,再用C=Q/U判斷出 Q(或U)的變化,最后用 E=U/d=Q/Cd判斷E的 變化。比較⑴、⑵兩類題型的解析過程,可以看到, 抓住Q(或U)不變這個條件是一個關鍵。3、平行板電容器充電后的兩類典型情況: ⑴電容器始終連接在電源上,兩極間的電壓U保 持不變。 ⑵電容器充電后,切斷與電源的連接,電容器的 帶電荷量Q保持不變。例題1: (1)有一個平行板電容器,現(xiàn)保持帶電量為Q,正對面積S不 變,d減為原來的1/2;則電容C變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?2倍(2)若d不變,s增大為原來的兩倍,則C變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?例題2:在下圖所示的實驗裝置中,平行板電容器的極板 A 與一個靈敏的靜電計相接,極板B接地,若極板B稍 向上移動一點,由觀察到的指針變化做出平行板電容器 電容變小的依據是:( D ) A、兩極板間的電壓不變,極板上的電荷量變小 B、兩極板間的電壓不變,極板上的電荷量變大 C、極板上電荷量幾乎不變,兩極板間電壓變小 D、極板上電荷量幾乎不變,兩極板間電壓變大3、連接在電池兩極上的平行板電容器平行電容板,當兩極 板的正對面積減小時( B ) A.電容器的電容C變大 B.電容器極板的帶電量Q變小 C.電容器兩極間的電勢差U變大 D.電容器兩極板間的電場強度E變大 4、平行板電容器充電后斷開電源,逐漸增大兩 極板間的距離時( CD ) A.電容器的電容C變大 B.電容器極板的帶電量Q變大 C.電容器兩極間的電勢差U變大 D.電容器兩極板間的電場強度E不變課堂練兵平行板電容器兩板間電壓恒定,帶電的油滴在兩板 間靜止,如圖所示,若將板間的距離增大一些,則 油滴的運動將( B ) A 向上運動BC向下運動向左運動D向右運動綜合應用1、如圖所示,電源兩端電壓恒定為U,則接通S A 的瞬間,通過R的電流方向是從______到_______; B 平行板電容器充電穩(wěn)定后,增加兩板距離的過程, 通過R的電流方向是從______到_______;如果充 B A 電平衡后,先斷開S,再將電容器的兩極板間距離 無 增大,電阻R________電流通過(填有或無) 。ASRB
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