人教新高考物理重点突破：第21讲 带电粒子在电场中的运动.docx

第21讲 带电粒子在电场中的运动
知识图谱
电容器
知识精讲
一．电容器
1．电容器
⑴任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体都可以构成电容器．
⑵把电容器的两个极板分别与电池的两极相连，两个极板就会带上等量异种电荷．这一过程叫电容器的充电．其中任意一块板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的带电量；用导线把电容器的两板接通，两板上的电荷将发生中和，电容器不再带电，这一过程叫做放电．
2．电容
（1）电容器所带的电量Q跟两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，用符号C表示．
（2）定义式：,若极板上的电量增加ΔQ时板间电压增加ΔU,则C
（3）单位：法拉，符号：F，与其它单位的换算关系为：１F＝106＝1012
（4）意义：电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量，在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加１V所增加的电量．
3．平行板电容器
（1）一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积S越大 ，距离d越小，这个电容器的电容就越大；两个导体间电介质的性质也会影响电容器的电容．
（2）表达式：板间为真空时：，
插入介质后电容变大倍：，k为静电力常数，称为相对（真空）介电常数．
说明：是电容的定义式，它在任何情况下都成立，式中C与Q、U无关，而由电容器自身结构决定．而是电容的决定式，它只适用于平行板电容器，它反映了电容与其自身结构S、ｄ、的关系．
4．两种不同变化
电容器和电源连接，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化。这里要分清两种常见的变化：
（1）电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），这种情况下带电量而
（2）充电后断开K，保持电容器带电量Q恒定，这种情况下。
三点剖析
课程目标：
能够根据题目条件熟练分析电容器的动态变化问题
两极板电势差保持不变
例题1、 连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时(　　)
A.电容器的电容C变大
B.电容器极板的带电荷量Q不变
C.电容器两极板间的电压U变大
D.电容器两极板间的电场强度E变小
例题2、[多选题] 如图所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，有带电小球静止在平行板电容器中间，在增大电容器两极板间距离的过程中（ ）
A.带电小球将竖直向下运动
B.带电小球将竖直向上运动
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
例题3、 如图所示的电路可将声音信号转化为电信号,该电路中b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜,a、b构成了一个电容器,且通过导线与恒定电源两极相接,若声源S发出声波,则a振动过程中（ ）
A.a、b板之间的电场强度不变
B.a、b板上所带的电荷量不变
C.电路中始终有方向不变的电流
D.当a板向右位移最大时,电容器电容最大
随练1、 一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则（ ）
A.电容器电容增大
B.电容器极板间电场强度变大
C.电容器极板间电势差变小
D.电容器极板上的电荷量变小
随练2、 传感器是一种采集信息的重要器件，图为测定压力的电容式传感器，将电容器、灵敏电流计（零刻度在中间）的电源串联成闭合回路．当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流计指针偏转．在对膜片开始施加恒定的压力到膜片稳定之后，灵敏电流表指针的偏转情况为（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏）（ ）
A.向右偏到某一刻度后回到零刻度
B.向左偏到某一刻度后回到零刻度
C.向右偏到某一刻度后不动
D.向左偏到某一刻度后不动
两极板带电量保持不变
例题1、 静电计可以用来测量电容器的电压。如图把它的金属球与平行板电容器一个极板连接，金属外壳与另一极板同时接地，从指针偏转角度可以推知两导体板间电势差的大小。现在对电容器充完点后与电源断开，然后将一块电介质板插入两导体板之间，则(　　)
A.电容C增大，板间场强E减小，静电计指针偏角减小
B.电容C增大，板间场强E增大，静电计指针偏角减小
C.电容C增大，板间场强E增大，静电计指针偏角增大
D.电容C增大，板间场强E减小，静电计指针偏角增大
例题2、 平行板电容器两板间有匀强电场，其中有一个带电液滴处于静止，如图所示．当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动（ ）
A.保持S闭合，将电容器的下极板稍稍下移
B.保持S闭合，将电容器的下极板稍稍向左水平移动
C.将S