.8电容器的电容

§1.8电容器的电容一、电容器1、定义两个彼此绝缘又相互靠近的导体，就构成了电容器。2、电容器的带电量每个极板带电量的绝对值一、电容器3、电容器的充、放电（1）充电：使电容器带电的过程。（2）放电：使电容器失去电荷的过程。充电过程中电路中有短暂的充电电流.举例：圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量2.哪个储水本领大？如何反映其储水本领？Qh水量深度S截面积二、电容1、定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号：C2、定义式：Q指每一个极板带电量绝对值,U表示电容器两板的电势差—电压。电容在数值上等于把电容器两极间的电势差增加1V时所需的电荷量。理解:电容与Q、U无关，由电容器本身决定。QCUQCU二、电容3、单位国际单位：法拉－法(F),1F=1C/V常用单位：微法(μF);皮法(pF)4、物理意义电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。6121F10μF10pF4.注意(1)从C=Q/UQ=CU可知:对不同的电容,U一定,C大,Q也大.说明电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量.(2)C=Q/U,不能认为C与Q成正比,与U成反比.电容是反映电容器本身的一种特性,与Q,U无关.(3)对电容器两端的电势差U不能超过某一限度.超过这个限度,电容器中的电介质被击穿,电容器损坏,这个电压叫击穿电压.如“250V,22μF”三、平行板电容器的电容实验研究实验结论：平行板电容器的电容C跟相对介电常量成正比，跟极板正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。公式：44rssCCkdkd，（真空）总结:1.平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比,跟正对面积s成正比,跟极板的距离d成反比2.公式kdsC4(是决定式,适用于平行板电容器)3.思考与讨论(1)电容器充电后保持和电源连接U不变C减小d增大E=U/d减小Q=UC减小C增大Q=UC增大s增大E=U/d不变(2)电容器充电后断开和电源连接Q不变d增大C减小U=Q/C增大E=U/d不变skQdkdsQCdQdUE44s增大C增大U=Q/C减小E=U/d减小四、常见电容器1、种类四、常见电容器2、击穿电压和额定电压3、应用典型例题例1.平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压为U，电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C,现将两极板间距离减小，则引起变化的情况是()A.Q变大B.C变大C.E不变D.U变小讨论:上题中,如果电容器充电平衡后与电源断开，将两板间距离减小，则引起变化情况是()A.Q变大B.C变大C.E不变D.U变小ABBCD典型例题例2.有一个充电的平行板电容器,两极板间的电压为3v，为使它的电荷量减少3×10-4C,于是电容器两极板间的电压降为原来的1/3，则此时电容的电容为多少μF?电容器原来的带电量为多少C?若两极板的电荷全部放掉,电容器的电容是多少?44412310(1)21503321.51034.510150QUUUVFFUQCUCCF解析：由，可知C=电容器的电容是由电容器本身决定的，仍为练习1.下列说法正确的是A.由公式可知,电容大小和电量成正比和电压成反比B.电容器的电容大小和电容器两端电压,电容器带电量均无关C.电容器的带电量是指电容器每个极板所带电量的绝对值D.某一电容器带电量越多,它的电容就越大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AB在上题中,待电容器充电后将开关断开,再将电容器两极板间距离逐渐增大,则电容器的电容C,极板间的电压U和极板间的电场强度E的变化情况是A.C变小,U变大,E不变B.C变小,U,E均变大C.C变大,U变小,E不变D.C变小,U不变,E变小4.一平行板电容器充电后与电源断开,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,ε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.U变小,E不变B.E变大,ε不变C.U变小,ε不变D.U不变,ε不变5.如图所示,平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连.要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是:A.将A板向上移动B.将B板向右移动C.将A、B之间充满电介质D.将A板放走部分电荷6．对于给定的电容器，在描述电容量C、带电量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图1－16中正确的是()ACE7、用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器充电，已知C1C2，当电容器达到稳定时，电容器C1和C2的带电量分别为Q1和Q2，则（）A．Q1Q2B．Q1Q2C．Q1=Q2D．无法确定8、电容器的电容C=2.0×10-8F，如果电容器两极板电压增加了10V，则电容器的带电量变化了多少？UQC11UQC电容的另一种定义式11CUQ22UQC22CUQ)(1212UUCQQUCQ即C102.0-79、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（）A.Q变大B.C变大C.E不变D.U变小不变UdECQdC1UQC10、平行板电容器充电平衡后与电源断开，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（）A.Q变大B.C变大C.E不变D.U变小不变QddUECUCdQSkQ4E与d无关，即E不变。11、用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（1）充完电后，若仍闭合电键K，将电容器两极板正对面积变为原来的一半，则电容器的电容变为，流过导线中的电流方向为从极板流向极板。C/2正负12、用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（2）充完电后，若断开电键K，将电容器的两个极板距离变为原来的一半，则电容器的电容变为，电容器两极板间的电压变为，电容器两极板间的电场强度为。2CU/2E13、用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（3）充完电后，若仍闭合电键K，将一块厚度为两板距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间，电容器的电容变为，流过导线中的电流方向为从极板流向极板。2C负正14、平行板电容器两板距离为4cm，带电量为8×10-8C，板间场强为4×104N/C，则其电容为，若保持其它条件不变，而使两板正对面积减为原来的1/2，则其电容为，若将两板距离增加为8cm，则两板间场强为，电容为。5×10-11F2.5×10-11F4×104N/C2.5×10-11F15、平行金属板A、B间距离为6cm，电势差UAB=300V保持不变，将一块3cm厚的矩形导体平行放入A、B板之间，它左侧面P与A平行正对且离A板1cm，以B板电势为零，则A、B两板正中央一点C的电势由此而发生怎样的变化？（）A、变为零B、仍为150VC、升高50VD、降低50VABPC16、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（）A．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向aB．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向bC．油滴将静止不动，电流计中电流由b流向aD．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变不变USCQ不变d不变E17、水平放置的平行板电容器，两板相距5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电压为100V时，一个质量为10-10g的带电尘埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为C。mgFNmgF12101CNdUE/1024CEFq17105