高二物理电容器知识精讲 北师大版

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1、高二物理电容器知识精讲北师大版一.本周教学内容：电容器二.教学重点：1.电容器（1）电容器：两块相互靠近又彼此绝缘的导体就组成一个电容器。电容器可以储存容纳电荷。①电容器的带电量：是指的一个极板所带电量的绝对值。②电容器的充、放电：充电：使电容器带电的过程称为充电，充电后两板带等量异种电荷。放电：使充电后的电容器失去电荷叫放电。（2）电容：①定义：电容器所带的电量与两极板间电势差的比值叫电容。②物理意义：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所需充加的电量。注意：电容

2、C由电容器本身的构造因素决定，与Q、U无关。③电容的单位：法。符号F。（3）平行板电容器的电容C：与平行板正对面积S、电介质的介电常数ε成正比，与极板间的距离d成反比。①平行板电容器电容的公式：式中k为静电力恒量。此式为平行板电容器的决定式，由此就可看出，电容器的电容大小是由电容器本身的特性决定的。电容是描述电容器的特性的物理量，与电容器带电多少、带不带电荷无关。2.带电粒子的加速（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做匀加（减）速直线运动。（2）研究方法

3、：①应用牛顿定律运动学公式（限匀强电场）：②用功能观点分析：粒子动能的变化量等于电场力对它所做的功（电场可以是匀强或非匀强电场）。若粒子的初速度为零，则：若粒子的初速度不为零，则：3.带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动。（2）研究方法：运动合成与分解沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间沿电场力方向为初速为零的匀加速直线运动，加速度离开电场时的偏移量（3）讨论后的结论①垂直电场方向而进入匀强电场的

4、粒子，离开电场时都好像从极板中间位置沿直线飞出的一样。②从静止开始经同一电场加速的并垂直进入同一偏转电场的粒子，离开偏转电场时有相同偏转角和侧移距离。三.难点分析：1.关于电容器两类问题的分析（1）平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的d、S、ε变化，将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化？（如图K闭合）这类问题由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压U保持不变，可根据下列几式讨论C、Q、E的变化情况：（2）平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d、S、ε变化，将引起电容器的C

5、、Q、U、E怎样变化？（如图C充电后，K断开）这类问题由于电容器充电后切断与电池的连接，使电容器的带电量Q保持不变。可根据下列几式讨论C、U、E的变化情况：2.在电场中加速和偏转的问题中，何时考虑重力的作用，何时不计重力的作用？不计重力是否就是不计质量？在带电粒子的加速或偏转问题的讨论中，经常会遇到是否考虑重力的困惑。若所讨论的问题中，带电粒子受到的重力远远小于电场力，即mg<

6、G=mg=9.0×10-30N，F/G=7.1×1013。可见，重力在此问题中的影响微不足道，完全应该略去不计。此时若考虑了重力，反而会给问题的解决带来不必要的麻烦。要指出的是，忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量。反之，若带电粒子所受的重力跟电场力可以比批，譬如，在密立根油滴实验中，带电油滴在电场中平衡，显然这时就必须考虑重力了。若再忽略重力，油滴平衡的依据就不存在了。总之，是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定。一般说来：（1）基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力（

7、但并不忽略质量）。（2）带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。【典型例题】例1.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板放走部分电荷分析：首先要搞清楚电路的结构，明确静电计测量的是电容器两极间的电压；再者是要明确各个选项中是电容器的电压不变还是带电量不变，然后根据题设条件运用相应的公式分别进行讨论，确定选项。电容C减小。因电容器与电

8、源是断开的，电容器带电量Q不变，由U=Q/C得U增大，静电计的张角变大，选项A正确。当B板右移时，极板间距d增大，可知C减小，U增大，静电计的张角变大，选项B正确。极板间插入电介质，介电常数ε增大，从而电容C增大，U减小，选项C错误。当A板放走部分电荷，极板的带电量Q减小，而C不变，故U减小，选项D错误。解：A、B正确。例2.如图所示，S闭合的瞬间和平行板电