10.4电容器的电容
考点精讲
考点1:电容器充、放电问题
1.充电过程
电路如图所示。
特点:
(1)有电流,电流方向为流入电容器正极板,电流由大到小。
(2)电容器所带电荷量增加。
psp模拟器怎么用
(3)电容器两极板间电压升高。
(4)电容器两极板间电场强度增加。
当电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两极板间电压与充电电压相等。
2.放电过程
电路如图所示。
特点:
(1)有电流,电流方向是从正极板流出,电流由大变小。
(2)电容器所带电荷量减少。
(3)电容器两极板间电压降低。
(4)电容器两极板间电场强度减弱。
当电容器放电结束后,电路中无电流。电容器的放电过程实际上是正、负电荷中和的过程。
【例1】(多选)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器,压电薄膜在受压时两端产生电压,压力越大电压越大,压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路,红灯亮时,如果汽车的前、后轮先后经过感应线,回路中产生两脉冲电流,如图乙所示,即视为“闯红灯”,电子眼拍照。则红灯亮时()
甲乙
A.车轮停在感应线上时,电阻R上有恒定电流
B .车轮经过感应线的过程中,电容器先充电后放电
C .车轮经过感应线的过程中,电阻R 上的电流先增大后减小
D .汽车前轮刚越过感应线,又倒回到线内,仍会被电子眼拍照
【技巧与方法】
充电电流与放电电流
1电容器两极板间的电介质使两极板之间绝缘,所以充电结束后的电容器相当于断路。
2而充电过程中电荷由电源定向移动,在两极板上聚集,故电路中有充电电流,而且电流流向正极板。3放电时,电容器极板上的电荷减少,有放电电流,且电流从正极板流出。
【针对训练】如图 直线ab cd相交于点o
1.如图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是(
)
早上起来口苦是什么原因引起的
魔兽世界 猎人A .开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电
B .开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电
C .开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带正电
D .开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电考点2:对电容的理解
汽车水箱1.两公式C =Q U 与C =εr S 4πkd
的比较公式
C =Q U C =εr S 4πkd 公式特点定义式
决定式意义
对某电容器Q ∝U ,但Q U
=C 不变,反映电容器容纳电荷的本领平行板电容器,C ∝εr ,
C ∝S ,C ∝1d ,反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由
Q U
来量度,由本身的结构(如平行板电容器的εr 、S 、d 等因素)来决定
2.通过Q ­U 图像来理解C =Q U
。如图所示,在Q ­U 图像中,电容是一条过原点的直线的斜率,其中Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值,U 为两极板间的电势差,可以看出,电容器电容也可以表示为C =ΔQ ΔU
,即电容器的电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V 所需增加(或减少)的电荷量。
【例2】有一充电的平行板电容器,两板间电势差为3V ,现使它的电荷量减少3×10-4C ,于是电容
器两板间的电势差降为原来的13
,则此电容器的电容是多大?电容器原来带的电荷量是多少?若将电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?
【针对训练】
2.(多选)关于电容器和电容的概念,下列说法正确的是()
A .任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器
B .用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷
红花郎酒价格表C .某一电容器带电荷量越多,它的电容就越大
D .某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大
考点3:平行板电容器的两类动态问题
1.两类情况
(1)平行板电容器两极板始终与电源两极相连(此时板间电压U 保持不变)。
(2)电容器充电后与电源断开(此时电荷量Q 保持不变)。
2.分析思路
【例3】研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是()
A .实验前,只用带电玻璃棒与电容器a 板接触,能使电容器带电
B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小
C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大
D.实验中,只增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大
【技巧与方法】
1静电计是在验电器的基础上改造而成的,静电计由相互绝缘的两部分组成,静电计与电容器的两极板分别连接在一起,则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差U,U的大小就从静电计的刻度读出,可见,静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化。
2静电计本身也是一个电容器,但静电计容纳电荷的本领很弱,即电容很小,当带电的电容器与静电计连接时,可认为电容器上的电荷量保持不变。
【针对训练】
3.如图所示,平行板电容器与电源连接,上极板A接地,一带负电的油滴静止于电容器中的P点,现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离,则()
A.带电油滴所受静电力不变
B.P点的电势将升高
C.带电油滴在P点时的电势能增大
D.电容器的电容减小,极板带电荷量增大
考点达标
◎考点一电容器充、放电问题
1.某电容器充电后的电压为8V,然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的I­t曲线(如图)。则放电过程中()
A.电容器储存的电能不变
B.电路中的电流不变
C.电容器两极板间的电压不变
D.电容器的电容不变
2.下列关于电容器的相关知识描述正确的是()
A.图甲为电容器充电示意图,充完电后电容器上极板带正电,两极板间的电压U等于电源的电动势E B.图乙为电容器放电示意图,放电过程中电流大小保持不变
C.图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,两种电容器使用时都严格区分正负极
D.图戊中的电容器上有“5.5V  1.0F”字样,说明该电容器只有两端加上5.5V的电压时电容才为1.0F ◎考点二对电容的理解
3.(多选)如图所示是用来测定角度θ的电容式传感器。当动片与定片之间的角度θ发生变化时,引起极板正对面积S的变化,使电容C发生变化,知道C的变化,就可以知道θ的变化情况。下列说法正确的是()
A.θ变大,则C变大
B.θ变大,则C变小
C.θ变小,则C变大
D.θ变小,则C变小
4.如图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。下列选项能正确