電容的動態(tài)分析ppt課件

1、.,電容器問題的動態(tài)分析,.,一、對電容器電容的兩個公式的理解,任意電容器電容的定義式(度量式).,平行板電容器電容的決定式(函數(shù)式).,對一個確定的電容器,其電容已確定,不會隨其帶電量和兩板電壓的改變而改變.,平行板電容器電容的大小由、s和d共同決定.,.,構(gòu)建和諧社會,比值法定義物理量一覽表,物理量的定義式即度量式（普適）,物理量的決定式即函數(shù)式（特殊）,.,例1如圖是描述對給定的電容器的帶電量Q、電壓U、電容C之間相互關(guān)系的圖象，其中正確的有（ ）,啟示1：對物理公式的理解及表達(dá)式的物理意義不能從數(shù)學(xué)的角度來推理，應(yīng)深刻的理解其內(nèi)涵和外延。,啟示2：了解電容器電容的決定因素時要區(qū)別電容的

2、量度式和決定式。電容器電容是反映電容器自身性質(zhì)，當(dāng)然決定于電容器自身的極板距離、正對面積極板間介電材料等自身因素，與電容器帶電量、板間電壓等外界因素?zé)o關(guān)。,BCD,.,變式1（2010，北京高考）用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素如圖所示。設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d,靜電計指針偏角為。實驗中，極板所帶電荷量不變，若（ ） A.保持S不變，增大d,則變大 B.保持S不變，增大d,則變小 C.保持d不變，減小S,則變小 D.保持d不變，減小S,則不變,啟示：通過靜電計指針偏角大小來反映金屬球與外殼之間電壓大小，也就反映電容器兩極板之間電壓大小。若用電壓表替代靜電計，則即使

3、電容器帶電，兩極板間異種電荷也會通過電壓表形成一個回路而放電 。,A,.,二 、平行板電容器的動態(tài)分析,物理依據(jù),任意電容器電容的度量式,平行板電容器電容的決定式,勻強電場場強的度量式,勻強電場場強的決定式,1、動態(tài)分析平行板電容器中因為兩板距離d或正對面積s或介電質(zhì)常數(shù)導(dǎo)致電容C、電量Q、電壓U、電場強度E的變化。,2、各物理量間的推理關(guān)系如下：,第一類問題:平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器的帶電量Q保持不變。,第二類問題:平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩極板與電池兩極相連接，兩板間的電壓U保持不變。,.,例2給平行板電容器充電后斷開開關(guān)，當(dāng)兩極板間的距離減小時：（ ） A.

4、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,A D,、S不變,d減小,C變大,Q不變,U變小,與d無關(guān),E不變,第一類問題:Q不變,討論平行板電容器的Q 、U、 C 、E的動態(tài)變化,應(yīng)該先看常量,后看變量,并且注意度量式和決定式物理意義的不同.,.,變式2.平行板電容器和電源、電阻、電鍵串聯(lián)，組成如圖所示的電路接通開關(guān)K，電源即給電容器充電 （ ） A.保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強度減小 B.保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的帶電量不變 C.充電結(jié)束后斷開K，減小兩極板間的距離，則兩

5、極板間的電勢差減小 D.充電結(jié)束后斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電勢差增大,CD,.,圖5,例3如圖5所示，兩塊平行正對的金屬板與電源相連，N板接地，在兩板中的P點固定一帶正電的檢驗電荷，現(xiàn)保持下板不動，將上板平行向下緩慢移動，則在M板下移的過程中，該試探電荷的電勢能變化情況是（ ） A、不變 B、變大 C、變小 D、無法確定,三、電容中的電勢和電勢能的變化問題。,啟示：分析電容器中某點電勢與電勢能的變化時，先分析電場強度的變化，從而確定該點與零電勢的電勢差變化，來判斷電勢的變化；再結(jié)合所放電荷的正負(fù)確定電勢能的變化。,B,.,變式3一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩

6、極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點.如圖所示，用E表示兩極板間場強，U表示電容器的電壓，EP表示正電荷在P點的電勢能，若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則：（ ） A.U變小，E不變 B.E變大， EP不變 C.U變小，EP不變 D.U不變，EP不變,A C,電容器充電后與電源斷開，電量不變，根據(jù)勻強電場場強的決定式可知，場強E不變。場強E不變，P點到下極板間的距離不變，P點與零勢面的電勢差不變, 把點電荷從P點移到零勢面電場力所做的功不變,故點電荷在P點的電勢能EP不變,d減小,、S不變,C變大,Q不變,U減小,解析：,第一類問題:Q不變，E與d無關(guān)。,.,四、電容的充電

7、和放電：,接電源正極的極板帶正電；充電時電流流向電容的正極板。,（2）放電：,放電時，電流從電容的正極板流出。,.,例4（2011，五羊原創(chuàng)）如圖所示，電源電壓恒定，在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏了一下。平行板電容器C、靈敏電流計G、電源及開關(guān)組成閉合回路。現(xiàn)減小電容器兩極板間距離，則靈敏電流計偏轉(zhuǎn)方向是 （ ） A。向右偏轉(zhuǎn) B。向左偏轉(zhuǎn) C。若將電容器極板正對面積減小，則向右偏轉(zhuǎn) D。若將電容器極板正對面積減小，則向左偏轉(zhuǎn),四、電容的充電和放電：,啟示： 1、確定電容的正負(fù)極板。 2、關(guān)鍵在于分析前后兩個狀態(tài)的電容器上的電量變化，確定是放電還是充電。,BC,.,變式4如圖7-4-4

8、所示,是由一個電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，在增大電容器兩極板間距離的過程中（ ） A.電阻R中沒有電流 B.電容器的電容變小 C.電阻R中由從A流向B的電流 D.電阻R中由從B流向A的電流,BD,.,五、電容傳感器,傳感器是將所感受到的一種非電學(xué)物理量轉(zhuǎn)換成便于檢測的電學(xué)物理量的器件。常用于檢測和自動控制.,測角度,測夜面高度,測壓力,測位移,.,例5傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量變化的一種元件，在自動控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。如圖所示是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意，金屬芯線與導(dǎo)電液體形成一個電容器，從電容C大小的變化就能反映液面的升降情況，兩者的關(guān)系是：（ ） A.C增