資源簡介

8　電容器　電容
1～9題每題7分，共63分
考點一　電容器和電容
1．(多選)下列關于電容器和電容的說法中，正確的是(　　)
A．根據C＝可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比
B．對于確定的電容器，其所帶電荷量與兩極板間的電壓成正比
C．對于確定的電容器，無論其兩極板間的電壓如何變化(小于擊穿電壓且不為零)，它所帶的電荷量與電壓的比值都恒定不變
D．電容器的電容是表示電容器容納電荷本領大小的物理量，其大小與加在兩極板間的電壓無關
2．a、b兩個電容器如圖甲所示，圖乙是它們的部分參數。則關于a、b兩個電容器，下列說法正確的是(　　)
A．a、b兩個電容器的電容之比為8∶1
B．a、b兩個電容器的電容之比為4∶5
C．b電容器工作時最多能容納電荷0.1 C
D．a電容器工作時最多能容納電荷1 C
3．(2023·北京市第十一中學高二期中)對于某個給定的電容器，圖中描述其所帶電荷量Q、兩板間的電勢差U、電容C之間相互關系錯誤的是(　　)
考點二　實驗：觀察電容器的充放電現象
4．(7分)(2023·四川雅安中學高二階段練習)在“觀察電容器的充放電現象”實驗中：
把干電池E、電阻箱R、電容器C、電流表G、單刀雙擲開關S按圖甲電路圖連成實驗電路如圖乙所示，將電阻箱R調到合適阻值。
(1)(1分)先使開關S接1，電源給電容器充電，觀察到電流表指針偏轉情況為________；
A．逐漸偏轉到某一刻度后保持不變
B．逐漸偏轉到某一刻度后迅速回到0
C．迅速偏轉到某一刻度后保持不變
D．迅速偏轉到某一刻度后逐漸減小到0
(2)(2分)電容器充電完畢，斷開開關，此時如圖甲所示電路圖中電容器上極板________(填“帶正電”“帶負電”或“不帶電”)；
(3)(4分)然后將開關S接2，電容器放電。在放電過程中，電流________(填“向左”或“向右”)流過電阻箱R，若該電流大小為i，電容器所帶電荷量為Q，電容器兩極板間電勢差為U，電容器的電容為C。下面關于i、Q、U、C隨時間t變化的圖像中正確的是______。
考點三　平行板電容器及其動態變化
5．(2023·邢臺市高一期末)如圖為研究影響平行板電容器大小因素實驗時的操作示意圖，下列說法符合實際情況的是(　　)
A．進行如圖甲所示的操作時，平行板電容器的電容增大
B．進行如圖乙所示的操作時，平行板電容器的電容增大
C．進行如圖丙所示的操作時，若插入的是電介質，平行板電容器的電容增大
D．進行如圖丙所示的操作時，若插入的是金屬板，平行板電容器的電容減小
6.(2023·天津市第二南開學校高二月考)如圖所示，平行板電容器兩極板帶等量異種電荷，下極板接地，一帶電油滴位于電容器中的P點且處于平衡狀態。現將電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則(　　)
A．電容器的電容減小 B．帶電油滴帶正電荷
C．帶電油滴仍將靜止 D．P點的電勢將升高
7.(2023·瀘州市高二期中)如圖所示的裝置由絕緣框架MN、固定不動的金屬板a、能在聲波驅動下沿水平方向振動的金屬膜b構成，a、b通過導線與電源兩極及靈敏電流計G相接。當聲源在空氣中發出聲音時，靈敏電流計G顯示出相應的電流信息，則(　　)
A．b板振動過程中，a、b板所帶的電荷量不變
B．b板振動過程中，a、b板間的電場強度發生變化
C．b板振動過程中，電流表指針偏轉方向始終不變
D．b板向右的位移最大時，a、b板所構成的電容器的電容最小
8．(多選)(2023·內江市高二期末)如圖，一位同學用底面半徑為r的圓柱塑料瓶制作了一種電容式傳感器，用來測定瓶內溶液深度的變化。瓶的外壁涂有一層導電涂層和瓶內導電溶液構成電容器的兩極，它們通過探針和導線與電源、電流計、開關相連，中間的一層塑料為絕緣電介質，其厚度為d，相對介電常數為εr，若發現在某段時間t內有大小為I的電流從下向上流過電流計，設電源電壓恒定為U。則下列說法中正確的是(　　)
A．瓶內液面降低了
B．電容器的電容變大
C．電容器在這段時間內充電
D．電容器在這段時間內放電
9.如圖所示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止狀態。現將B板右端向下移動一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢面，則該油滴(　　)
A．仍然保持靜止 B．豎直向下運動
C．向左下方運動 D．向右下方運動
10題10分，11題15分，共25分
10.(多選)(2024·河南沁陽永威學校高二月考)如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器與電壓為U的直流電源連接，下極板接地，靜電計外殼接地。閉合開關S時，一帶電油滴恰好靜止于電容器中的P點。下列說法正確的是(　　)
A．若將A極板向下平移一小段距離，則帶電油滴向下運動
B．若將A極板向下平移一小段距離，P點電勢將降低
C．若斷開開關S，再將B極板向下平移一小段距離，靜電計指針張角變大
D．若斷開開關S，再將B極板向下平移一小段距離，P點電勢將升高
11．(15分)(2023·咸寧市高二期末)某課外興趣小組用如圖甲所示的電路觀察電解電容器的充、放電現象，并測量電容器的電容。
(1)(3分)粗略觀察充、放電的電流大小和方向時，應選擇表頭為________(選填“乙”或“丙”)圖的電流表；
(2)(3分)下列關于電容器充電時，充電電流 i與時間t的關系圖像，所帶電荷量q與極板間的電壓U的關系圖像正確的是________；
　
(3)(3分)為了能測量電容，將甲圖中電流表換成電流傳感器，請根據電路圖連接實物圖；
(4)(3分)電容器放電過程中，電流隨時間變化的規律如圖所示，計算機可以得出i－t圖像中圖線跟橫軸所圍成的面積為0.869 mA·s。已知電阻R為500 Ω，直流電源電壓恒為2 V，則該電容器電容為________μF(結果保留三位有效數字)；
(5)(3分)僅將500 Ω的電阻R改為1 000 Ω，重新觀察電容放電曲線，請在原i－t圖像中大致畫出電阻為1 000 Ω時的放電曲線。
　(12分)
12.一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地。兩極板間有一個正檢驗電荷固定在P點，如圖所示。以C表示電容器的電容、E表示兩極板間的電場強度、φ表示P點的電勢、Ep表示正電荷在P點的電勢能。若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離x0的過程中，各物理量與負極板移動距離x的關系圖像正確的是(　　)
8　電容器　電容
1．BCD　[電容器的電容是表示電容器容納電荷本領大小的物理量，一個確定的電容器對應唯一的電容值，由電容的定義式知確定的電容器所帶電荷量與電壓的比值恒定不變，不能說電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比，故A錯誤，C、D正確；對于確定的電容器，由于電容是定值，由Q＝CU，知其所帶電荷量與兩極板間的電壓成正比，故B正確。]
2．C　[由題圖乙知a的電容是1 000 μF，b的電容是10 000 μF，所以a、b兩個電容器的電容之比為＝，A、B錯誤；b電容器最多能容納電荷Qb＝CbUb＝10 000×10－6×10 C＝0.1 C，C正確；a電容器最多能容納電荷Qa＝CaUa＝1 000×10－6×80 C＝0.08 C，D錯誤。]
3．A　[電容器的電容由電容器本身決定，與電容器所帶電荷量無關，故C－Q圖像為一條平行于橫軸的直線，故A錯誤，B正確；電容器的電容由電容器本身決定，與電容器兩極板間電勢差無關，故U－C圖像為一條平行于縱軸的直線，故D正確；根據電容定義式C＝可得Q＝CU，可知Q－U圖像為一條過原點的傾斜直線，故C正確。]
4．(1)D　(2)帶正電　(3)向右　B
解析　(1)使開關S接1，電源給電容器充電，電路瞬間有了充電電流，隨著電容器所帶電荷量逐漸增大，電容器兩極板間的電壓逐漸增大，充電電流逐漸減小，所以此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉到某一刻度后逐漸減小到0，D正確。
(2)由題圖甲可知，電容器上極板與電源正極相連，故電容器充電完畢，斷開開關，電容器上極板帶正電。
(3)在放電過程中，電流向右流過電阻箱R；放電過程中，電容與電容器所帶電荷量和電容器極板間電勢差沒有關系，可知電容器電容保持不變，D錯誤；放電過程中，電容器所帶電荷量逐漸減小，根據電容定義式C＝，可知電容器極板間電勢差逐漸減小，則放電電流逐漸減小，根據i＝，可知Q－t圖像的切線斜率絕對值逐漸減小，B正確，A、C錯誤。
5．C　[平行板電容器電容的決定式為C＝，題圖甲中減小正對面積S，電容C減小，故A錯誤；題圖乙中增大兩極板之間的距離d，電容C減小，故B錯誤；在兩極板之間插入電介質，相對介電常數增大，電容C增大，故C正確；在兩極板之間插入金屬板，等效于減小兩極板間的距離d，電容C增大，故D錯誤。]
6．C　[上極板下移時，則d減小，由C＝，可知C增大，A錯誤；由帶電油滴原來處于平衡狀態可知電場力方向豎直向上，根據電場強度方向向下，則油滴帶負電，B錯誤；平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，由于電容器兩極板帶電荷量不變，根據E＝＝＝＝，可知極板間場強不變，油滴所受的電場力不變，則油滴仍靜止，C正確；場強E不變，而P點與下極板間的距離不變，則由公式U＝Ed可知，P點與下極板間電勢差不變，而下極板接地，則P點的電勢不變，D錯誤。]
7．B　[由C＝，Q＝CU可知，電容器的電容隨兩極板間距離的變化而變化，可知a、b板所帶電荷量發生變化，A錯誤；b板在聲波驅動下沿水平方向振動，兩極板間的距離發生變化，兩極板與電源相連，電勢差恒定，由E＝可知，a、b板間的電場強度發生變化，B正確；b板振動過程中電容不斷充電、放電，故電流表指針偏轉方向發生變化，C錯誤；b板向右的位移最大時，a、b板間距最小，所構成的電容器的電容最大，D錯誤。]
8．AD　[根據C＝＝＝，電流從下向上流過電流計，說明電容器放電，根據C＝說明電容減小，則h在減小，瓶內液面降低了，故選A、D。]
9．D　[兩極板平行時帶電油滴處于平衡狀態，則重力大小等于電場力大小，當B板右端向下移動一小段距離，油滴處板間距離增大，電場強度減小，電場力小于重力。由于電場線垂直于金屬板表面，所以油滴處的電場線如圖所示，所以重力與電場力的合力偏向右下方，故油滴向右下方運動，選項D正確。
]
10．CD　[電容器與電源相連，電壓U不變，若將A極板向下平移一小段距離，兩極板間距減小，根據E＝，可知電場強度增大，油滴受到的電場力增大，帶電油滴向上運動，故A錯誤；由以上分析知電場強度增大，根據UPB＝EdPB＝φP－0，可知P點電勢將升高，故B錯誤；若斷開開關S，電容器帶電荷量Q不變，將B極板向下平移一小段距離，根據C＝，可知電容減小，根據C＝，可知極板間電壓增大，靜電計指針張角變大，故C正確；若斷開開關S，電容器帶電荷量Q不變，將B極板向下平移一小段距離，根據E＝＝＝＝，可知電場強度不變，根據UPB＝EdPB＝φP－0，可知P點電勢將升高，故D正確。]
11．(1)乙　(2)A　(3)見解析圖　(4)435　(5)見解析圖
解析　(1)充、放電的電流方向相反，應選擇可以測量正反向電流的表頭乙。
(2)電容器充電過程中，電流逐漸減小，電容器充電結束后，電流減為0，故A正確，B錯誤；根據電容的定義式，電荷量與極板間電壓成正比，所以圖線應為過原點的傾斜直線，故C、D錯誤。
(3)實物連線如圖所示
(4)根據Q＝It可知i－t圖像中圖線跟橫軸所圍的面積為通過的電荷量Q＝0.869 mA·s＝8.69×10－4 C，因此C＝≈435 μF
(5)僅將R為500 Ω的電阻改為1 000 Ω，其他器件參數不變，則t＝0時放電電流減小為原來的，但i－t圖像中圖線跟橫軸所圍的面積不變，因此電阻為1 000 Ω的放電曲線如圖所示。
12．C　[由C＝可知d減小時，C變大，但不是一次函數關系，A錯誤；在電容器兩極板所帶電荷量一定的情況下，U＝，E＝＝，E與d無關，即與x無關，E－x圖像為平行于橫軸的直線，B錯誤；在負極板接地的情況下，設P點最初到負極板的距離為l，則負極板向右平移后P點的電勢為φ＝E(l－x)，即φ－x圖像為向下傾斜的直線，C正確；正檢驗電荷在P點的電勢能Ep＝qφ＝qE(l－x)，即Ep－x圖像為向下傾斜的直線，D錯誤。]8　電容器　電容
[學習目標]　1.知道什么是電容器及平行板電容器的主要構造(重點)。2.理解電容的概念及其定義式，能應用其定義式進行簡單計算(重難點)。3.觀察電容器充電和放電現象，了解其能量轉換。4.了解常見的電容器。5.掌握平行板電容器兩類動態變化問題的分析方法(重難點)。
一、電容器
人們在使用相機或手機拍照時，若光線不足，相機或手機一般會自動開啟閃光燈補充光線。閃光的能量從哪里來的呢？
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1．構造：任何兩個________________又互相靠近的導體都可以看成一個電容器，是儲存電荷和電能的元件。
2．平行板電容器：兩塊彼此隔開________放置的金屬板構成一個最簡單的電容器，叫作平行板電容器。這兩塊金屬板稱為電容器的兩極。
3．電容器的電荷量：______________________所帶電荷量的____________。
4．充電、放電：
(1)充電：把電容器的兩個極板與電源的正負極相連，使兩個極板上帶上__________________的過程。充電后，跟電源正極相連的極板帶________，跟電源負極相連的極板帶________。充電過程如圖甲所示。
(2)放電：用導線把充電后的電容器的兩個極板接通，兩個極板上的電荷________，電容器失去電荷的過程。放電后，電容器任一極板帶電荷量均為________。放電過程如圖乙所示。
5．從能量的角度區分充電與放電：充電是從電源獲得能量儲存在電容器中，放電是把電容器中的________轉化為其他形式的能量。
(1)電容器只能儲存同種電荷。(　　)
(2)任何絕緣的物質都能作為電介質。(　　)
(3)電容器帶電時，兩個極板只有一個板上有電荷。(　　)
例1　在如圖所示實驗中，關于平行板電容器的充、放電，下列說法正確的是(　　)
A．開關接1時，平行板電容器充電，且上極板帶正電
B．開關接1時，平行板電容器充電，且上極板帶負電
C．開關接2時，平行板電容器充電，且上極板帶正電
D．開關接2時，平行板電容器充電，且上極板帶負電
二、電容　常見的電容器
1．電容
(1)定義：電容器所帶________________與電容器兩極板間的________________的比值，叫作電容器的電容。
(2)定義式：________(比值定義法)
Q指________個極板所帶電荷量的絕對值。
(3)單位：電容的國際單位：________，簡稱：________，用字母________表示，常用的單位還有________和________，1 F＝______ μF＝________ pF。
(4)物理意義：描述電容器儲存電荷能力的物理量。
(5)由________表明，電容器的電容在數值上等于兩極板間的電勢差為________時電容器所帶的電荷量。
2．常見的電容器
(1)分類：分為________電容器和________電容器兩類。
(2)固定電容器：________電容器、________電容器、________電容器、________電容器等。
(3)可變電容器是由兩組金屬片組成，固定不動的一組金屬片叫作________，可以轉動的一組金屬片叫作________。轉動動片，兩組金屬片的________________發生變化，電容就會隨著改變。
(4)電容器的額定電壓和擊穿電壓
①擊穿電壓：加在電容器兩極間的電壓不能超過某一限度，超過這一限度，絕緣介質將被擊穿，致使電容器損壞，這個__________叫作擊穿電壓。
②額定電壓：指電容器____________所能承受的最大電壓，它比擊穿電壓要________。
(5)電容器符號：
(1)電容器的電容跟它所帶電荷量成正比。(　　)
(2)對于確定的電容器，它所帶電荷量跟它兩極板間電壓的比值保持不變。(　　)
(3)同一個電容器額定電壓和擊穿電壓相等。(　　)
(4)當加在電容器的電壓超過額定電壓時，電容器將被擊穿。(　　)
例2　(多選)(2024·張家口市尚義縣聯考)某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是15 μF，充電至9 kV電壓，下列說法正確的是(　　)
A．電容器的擊穿電壓為9 kV
B．電容器的擊穿電壓高于9 kV
C．電容器充電后的電荷量為0.135 C
D．當放電完成后，電容為0
例3　有一充電的平行板電容器，兩板間的電勢差為3 V，現使它的電荷量減少3×10－4 C，于是電容器兩板間的電勢差降為原來的，則此電容器的電容是多大？電容器原來帶的電荷量是多少？
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電容器電容的另一表達式
如圖所示，Q－U圖像是一條過原點的直線，其中Q為一個極板上所帶電荷量的絕對值，U為兩板間的電勢差，直線的斜率表示電容大小。因此C＝，即電容的大小在數值上等于兩極板間的電壓增加(或減小)1 V所增加(或減小)的電荷量。
三、實驗：觀察電容器的充放電現象
(一)實驗原理
1．電容器的充電過程
如圖所示，當開關S接1時，電容器接通電源，在靜電力的作用下自由電子從正極板經過電源向負極板移動，正極板因________電子而帶________電，負極板因________電子而帶________電。正、負極板帶________的正、負電荷。電荷在移動的過程中形成電流。
2.電容器的放電過程如圖所示，當開關S接2時，電容器通過電阻R放電，放電電流由電容器的正極板經過電阻R流向電容器的負極板，電容器正、負極板上電荷發生________。
(二)實驗器材
直流電源、單刀雙擲開關、平行板電容器、電流表、小燈泡、導線若干。
(三)實驗步驟
1．按圖連接好電路。
2．把單刀雙擲開關S接在上面，使接觸點1和接觸點2連通，觀察電容器的充電現象，并將結果記錄在表格中。
3．將單刀雙擲開關S接在下面，使接觸點3和接觸點2連通，觀察電容器的放電現象，并將結果記錄在表格中。
4．記錄好實驗結果，關閉電源。
(四)實驗記錄和分析
實驗項目 實驗現象
電容器充電 燈泡 燈泡的亮度由________到________最后________(均填“明”“暗”或“熄滅”)
電流表1 電流表1的讀數由________到________最后為________(均填“大”“小”或“零”)
電容器放電 燈泡 燈泡的亮度由________到________最后________(均填“明”“暗”或“熄滅”)
電流表2 電流表2的讀數由________到________最后為________(均填“大”“小”或“零”)
(五)注意事項
1．電流表要選用小量程的靈敏電流計。
2．要選擇大容量的電容器。
3．實驗要在干燥的環境中進行。
4．在做放電實驗時，在電路中串聯一個電阻(小燈泡)，以免燒壞電流表。
例4　(2023·南充市高一期末)某研究性學習小組做“用傳感器觀察電容器的充電和放電”的實驗，把一個電容器、電流傳感器(相當于電流表)、電阻、電源、單刀雙擲開關按圖甲所示連接。先將開關S撥至1端，電源給電容器充電，然后將開關S撥至2端，電容器放電，與電流傳感器相連的計算機記錄這一過程中電流隨時間變化的I－t圖線，如圖乙所示。
(1)在形成電流曲線1的過程中，電容器的電容____________，電容器兩極板間的電壓____________，電容器兩極板間的電場強度__________，電容器中的電場能________；(均填“逐漸增大”“不變”或“逐漸減小”)
(2)曲線1與橫軸所圍面積________(填“大于”“等于”或“小于”)曲線2與橫軸所圍面積，該“面積”表示的物理意義為______________________。
四、平行板電容器及其動態變化
1．在探究影響平行板電容器電容大小的因素的實驗中靜電計在實驗中的作用是什么？
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2.如圖，實驗中待測電容器所帶的電荷量是否變化？實驗中怎樣知道電容器電容變大還是變小？
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3．利用平行板電容器進行實驗
(1)如圖甲所示，保持Q和d不變，減小兩極板的正對面積S，觀察到靜電計指針偏角增大，請依據C＝分析電容C的變化。
(2)如圖乙所示，保持Q和S不變，增大兩極板間的距離d，觀察到靜電計指針偏角增大，請依據C＝分析電容C的變化。
(3)如圖丙所示，保持Q、S、d不變，插入電介質，觀察到靜電計指針偏角減小，請依據C＝分析電容C的變化。
　
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1．靜電計實質上也是一種驗電器，把驗電器的金屬球與一個導體連接，金屬外殼與另一個導體相連(或者金屬外殼與另一個導體同時接地)，從驗電器指針偏轉角度的大小可以推知兩個導體間電勢差的大小。
2．平行板電容器的電容
平行板電容器的電容C與極板的正對面積S及極板間的電介質的相對介電常數εr成正比，與極板間距離d成反比。即C＝。
3．平行板電容器的兩類動態問題
(1)平行板電容器動態的分析思路
(2)兩類動態分析的比較
例5　(2023·成都市高二期末)如圖為某同學制作的風力傳感器，一平行金屬板電容器充電后與電源斷開，正極板固定且與靜電計連接，可動極板與靜電計外殼均接地，兩極板間有一個負檢驗電荷固定在P點。風力越大，可動極板向右移動的距離越大(可動極板始終在P點左側)，則(　　)
A．電容器的電容越小
B．靜電計的指針張角越小
C．極板間的電場強度越大
D．P點的負檢驗電荷的電勢能越小
C＝與C＝的比較
公式 內容 C＝ C＝
公式特點 定義式 決定式
意義 對某電容器Q∝U，但＝C不變，反映了電容器容納電荷的本領 平行板電容器，C∝εr，C∝S，C∝，反映了影響電容器電容大小的因素
例6　(2023·南充市高級中學期末)工廠在生產紡織品、紙張等絕緣材料時，為了實時監控其厚度，通常要在其生產流水線上設置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上(電源電壓小于材料的擊穿電壓)。當流水線上通過的產品厚度增大時，下列說法正確的是(　　)
A．A、B平行板電容器的電容減小
B．A、B兩極板上的電荷量變小
C．有電流從b向a流過靈敏電流計
D．A、B兩極板間的電場強度減小
8　電容器　電容
一、
閃光的能量來自電容器。
梳理與總結
1．彼此絕緣
2．平行
3．任意一塊極板　絕對值
4．(1)等量異種電荷　正電　負電
(2)中和　零
5．能量
二、
1．(1)電荷量Q　電勢差U　(2)C＝　一　(3)法拉　法　F　微法
皮法　106　1012　(5)C＝　1 V
2．(1)固定　可變　(2)紙質　電解　云母　陶瓷　(3)定片　動片　正對面積　(4)①極限電壓　②正常工作　低許多
三、
(一)
失去　正　獲得　負　等量
2．中和
(四)
明　暗　熄滅　大　小　零　明
暗　熄滅　大　小　零
四、
1．反映兩極板之間的電壓，電壓越大，靜電計的指針偏轉的角度就越大。
2．實驗中待測電容器所帶的電荷量保持不變，靜電計的指針偏轉角度變大說明電容器電壓變大，由C＝知電容減小，反之亦然。
3．(1)S減小，電勢差U增大，電容C減小。
(2)d增大，電勢差U增大，電容C減小。
(3)插入電介質，電勢差U減小，電容C增大。
一、
易錯辨析
(1)×　(2)√　(3)×
例1　A　[開關接1時，平行板電容器充電，上極板與電源正極相連，故上極板帶正電，A對，B錯；開關接2時，平行板電容器放電，放電結束后上、下極板均不帶電，C、D錯。]
二、
易錯辨析
(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
例2　BC　[電容器可以充電至9 kV電壓，為了確保電容器的安全，電容器的擊穿電壓應高于9 kV，故A錯誤，B正確；電容器充電后的電荷量為Q＝CU＝15×10－6×9×103 C＝0.135 C，故C正確；電容器的電容大小由電容器自身決定，與電荷量大小無關，可知當放電完成后，電容不變，依然是15 μF，故D錯誤。]
例3　150 μF　4.5×10－4 C
解析　電容器兩極板間的電勢差的變化量為ΔU＝U＝×3 V＝2 V，由C＝，得C＝ F＝1.5×10－4 F＝150 μF。
設電容器原來所帶的電荷量為Q，則Q＝CU＝1.5×10－4×3 C＝4.5×10－4 C。
三、
例4　(1)不變　逐漸增大　逐漸增大　逐漸增大　(2)等于　電容器所帶電荷量
解析　(1)曲線1的過程為電容器充電過程，電容大小與充放電無關，因此電容器的電容不變；隨著充電過程進行，極板上的電荷量逐漸增加，根據公式C＝可知，電容器兩極板間的電壓逐漸增大；根據公式E＝，可知電容器兩極板間的電場強度逐漸增大，電場能也逐漸增大。
(2)曲線1與橫軸所圍面積和曲線2與橫軸所圍面積都表示電容器所帶的電荷量，曲線1與橫軸所圍面積是充電電荷量，曲線2與橫軸所圍面積是放電電荷量，兩者相等。
四、
例5　B　[平行金屬板充電后與電源斷開，電荷量Q不變，根據電容的決定式C＝可知，風力越大，可動極板向右移動的距離越大，平行金屬板的距離d越小，電容C越大，故A錯誤；根據電容的定義式C＝可知，Q不變，C越大，U越小，即靜電計的指針張角越小，故B正確；根據E＝＝＝＝可知，E不變，故C錯誤；根據勻強電場中電勢差與電場強度的關系，P點與可動極板的電勢差UP0＝EdP0＝φP－0>0可知，dP0越小，φP越小，根據P點電勢能表達式Ep＝qφP，q<0可知，P點的負檢驗電荷的電勢能Ep越大，故D錯誤。]
例6　C　[根據公式C＝可知，當產品厚度增大時，εr變大，電容變大，故A錯誤；根據Q＝CU，因為電容器的電容變大，兩極板間的電壓不變，故A、B兩極板上的電荷量變大；此時有充電電流從b向a流過靈敏電流計，故B錯誤，C正確；根據E＝可知，兩極板間電壓不變，極板間距不變，故電場強度不變，故D錯誤。](共85張PPT)
DIYIZHANG
第一章
8　電容器　電容
1.知道什么是電容器及平行板電容器的主要構造(重點)。
2.理解電容的概念及其定義式，能應用其定義式進行簡單計算(重難點)。
3.觀察電容器充電和放電現象，了解其能量轉換。
4.了解常見的電容器。
5.掌握平行板電容器兩類動態變化問題的分析方法(重難點)。
學習目標
一、電容器
二、電容　常見的電容器
三、實驗：觀察電容器的充放電現象
內容索引
課時對點練
四、平行板電容器及其動態變化
電容器
一
人們在使用相機或手機拍照時，若光線不足，相機或手機一般會自動開啟閃光燈補充光線。閃光的能量從哪里來的呢？
答案　閃光的能量來自電容器。
1.構造：任何兩個　　　　　又互相靠近的導體都可以看成一個電容器，是儲存電荷和電能的元件。
2.平行板電容器：兩塊彼此隔開　　　放置的金屬板構成一個最簡單的電容器，叫作平行板電容器。這兩塊金屬板稱為電容器的兩極。
3.電容器的電荷量：　　　　　　　所帶電荷量的　　　　。
梳理與總結
彼此絕緣
平行
任意一塊極板
絕對值
4.充電、放電：
(1)充電：把電容器的兩個極板與電源的正負極相連，使兩個極板上帶上　　　　　　　的過程。充電后，跟電源正極相連的極板帶　　　，跟電源負極相連的極板帶　　　。充電過程如圖甲所示。
(2)放電：用導線把充電后的電容器的兩個極板接通，兩個極板上的電荷　　　，電容器失去電荷的過程。放電后，電容器任一極板帶電荷量均為　　　。放電過程如圖乙所示。
等量異種電荷
正電
負電
中和
中和
5.從能量的角度區分充電與放電：充電是從電源獲得能量儲存在電容器中，放電是把電容器中的　　　轉化為其他形式的能量。
能量
(1)電容器只能儲存同種電荷。(　　)
(2)任何絕緣的物質都能作為電介質。(　　)
(3)電容器帶電時，兩個極板只有一個板上有電荷。(　　)
√
×
×
　在如圖所示實驗中，關于平行板電容器的充、放電，下列說法正確的是
A.開關接1時，平行板電容器充電，且上極板帶正電
B.開關接1時，平行板電容器充電，且上極板帶負電
C.開關接2時，平行板電容器充電，且上極板帶正電
D.開關接2時，平行板電容器充電，且上極板帶負電
例1
√
開關接1時，平行板電容器充電，上極板與電源正極相連，故上極板帶正電，A對，B錯；
開關接2時，平行板電容器放電，放電結束后上、下極板均不帶電，C、D錯。
返回
電容　常見的電容器
二
1.電容
(1)定義：電容器所帶 與電容器兩極板間的 的比值，叫作電容器的電容。
(2)定義式：_______(比值定義法)
Q指 個極板所帶電荷量的絕對值。
(3)單位：電容的國際單位：　　　，簡稱：　　，用字母　表示，常用的單位還有　　　和　　　，1 F＝　　 μF＝　　 pF。
(4)物理意義：描述電容器儲存電荷能力的物理量。
電荷量Q
電勢差U
一
法拉
法
F
微法
皮法
106
1012
(5)由 　 表明，電容器的電容在數值上等于兩極板間的電勢差為_____時電容器所帶的電荷量。
2.常見的電容器
(1)分類：分為　　　電容器和　　　電容器兩類。
(2)固定電容器：　　　電容器、　　　電容器、　　　電容器、______電容器等。
(3)可變電容器是由兩組金屬片組成，固定不動的一組金屬片叫作______，可以轉動的一組金屬片叫作 。轉動動片，兩組金屬片的__________發生變化，電容就會隨著改變。
1 V
固定
可變
紙質
電解
云母
陶瓷
定片
動片
正對面積
(4)電容器的額定電壓和擊穿電壓
①擊穿電壓：加在電容器兩極間的電壓不能超過某一限度，超過這一限度，絕緣介質將被擊穿，致使電容器損壞，這個 叫作擊穿電壓。
②額定電壓：指電容器 所能承受的最大電壓，它比擊穿電壓要________。
(5)電容器符號：
極限電壓
正常工作
低許多
(1)電容器的電容跟它所帶電荷量成正比。(　　)
(2)對于確定的電容器，它所帶電荷量跟它兩極板間電壓的比值保持不變。(　　)
(3)同一個電容器額定電壓和擊穿電壓相等。(　　)
(4)當加在電容器的電壓超過額定電壓時，電容器將被擊穿。(　　)
√
×
×
×
　 (多選)(2024·張家口市尚義縣聯考)某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是15 μF，充電至9 kV電壓，下列說法正確的是
A.電容器的擊穿電壓為9 kV
B.電容器的擊穿電壓高于9 kV
C.電容器充電后的電荷量為0.135 C
D.當放電完成后，電容為0
例2
√
√
電容器可以充電至9 kV電壓，為了確保電容器的安全，電容器的擊穿電壓應高于9 kV，故A錯誤，B正確；
電容器充電后的電荷量為Q＝CU＝15×10－6
×9×103 C＝0.135 C，故C正確；
電容器的電容大小由電容器自身決定，與電荷量大小無關，可知當放電完成后，電容不變，依然是15 μF，故D錯誤。
　有一充電的平行板電容器，兩板間的電勢差為3 V，現使它的電荷量減少3×10－4 C，于是電容器兩板間的電勢差降為原來的 ，則此電容器的電容是多大？電容器原來帶的電荷量是多少？
例3
答案　150 μF　4.5×10－4 C
設電容器原來所帶的電荷量為Q，則Q＝CU＝1.5×10－4×3 C＝4.5×10－4 C。
總結提升
電容器電容的另一表達式
返回
如圖所示，Q－U圖像是一條過原點的直線，其中Q為一個極板上所帶電荷量的絕對值，U為兩板間的電勢差，直線的斜率表示電容大小。因此C＝ 　 ，即電容的大小在數值上等于兩極板間的電壓增加(或減小)1 V所增加(或減小)的電荷量。
實驗：觀察電容器的充放電現象
三
(一)實驗原理
1.電容器的充電過程
如圖所示，當開關S接1時，電容器接通電源，在靜電力的作用下自由電子從正極板經過電源向負極板移動，正極板因　　　電子而帶　　電，負極板因　　　電子而帶　　電。正、負極板帶　　　的正、負電荷。電荷在移動的過程中形成電流。
失去
正
獲得
負
等量
2.電容器的放電過程如圖所示，當開關S接2時，電容器通過電阻R放電，放電電流由電容器的正極板經過電阻R流向電容器的負極板，電容器正、負極板上電荷發生　　　。
中和
(二)實驗器材
直流電源、單刀雙擲開關、平行板電容器、電流表、小燈泡、導線若干。
(三)實驗步驟
1.按圖連接好電路。
2.把單刀雙擲開關S接在上面，使接觸點1和接觸點2連通，觀察電容器的充電現象，并將結果記錄在表格中。
3.將單刀雙擲開關S接在下面，使接觸點3和接觸點2連通，觀察電容器的放電現象，并將結果記錄在表格中。
4.記錄好實驗結果，關閉電源。
(四)實驗記錄和分析
實驗項目 實驗現象
電容器 充電 燈泡 燈泡的亮度由　　到　　最后　　　(均填“明”
“暗”或“熄滅”)
電流表1 電流表1的讀數由　　到　　最后為　　(均填“大”
“小”或“零”)
電容器 放電 燈泡 燈泡的亮度由　　到　　最后　　　(均填“明”
“暗”或“熄滅”)
電流表2 電流表2的讀數由　　到　　最后為　　(均填“大”
“小”或“零”)
明
暗
熄滅
大
小
零
明
暗
熄滅
大
小
零
(五)注意事項
1.電流表要選用小量程的靈敏電流計。
2.要選擇大容量的電容器。
3.實驗要在干燥的環境中進行。
4.在做放電實驗時，在電路中串聯一個電阻(小燈泡)，以免燒壞電流表。
　 (2023·南充市高一期末)某研究性學習小組做“用傳感器觀察電容器的充電和放電”的實驗，把一個電容器、電流傳感器(相當于電流表)、電阻、電源、單刀雙擲開關按圖甲所示連接。先將開關S撥至1端，電源給電容器充電，然后將開關S撥至2端，電容器放電，與電流傳感器相連的計算機記錄這一過程中電流隨時間變化的I－t圖線，如圖乙所示。
例4
(1)在形成電流曲線1的過程中，電容器的電容______，電容器兩極板間的電壓__________，電容器兩極板間的電場強度__________，電容器中的電場能__________；(均填“逐漸增大”“不變”或“逐漸減小”)
不變
逐漸增大
逐漸增大
逐漸增大
(2)曲線1與橫軸所圍面積______(填“大于”“等于”或“小于”)曲線2與橫軸所圍面積，該“面積”表示的物理意義為__________________。
等于
電容器所帶電荷量
曲線1與橫軸所圍面積和曲線2與橫軸所圍面積都表示電容器所帶的電荷量，曲線1與橫軸所圍面積是充電電荷量，曲線2與橫軸所圍面積是放電電荷量，兩者相等。
返回
平行板電容器及其動態變化
四
1.在探究影響平行板電容器電容大小的因素的實驗中靜電計在實驗中的作用是什么？
答案　反映兩極板之間的電壓，電壓越大，靜電計的指針偏轉的角度就越大。
2.如圖，實驗中待測電容器所帶的電荷量是否變化？實驗中怎樣知道電容器電容變大還是變小？
答案　實驗中待測電容器所帶的電荷量保持不變，靜電計的指針偏轉角度變大說明電容器電壓變大，由C＝ 知電容減小，反之亦然。
3.利用平行板電容器進行實驗
(1)如圖甲所示，保持Q和d不變，減小兩極板的正對面積S，觀察到靜電計指針偏角增大，請依據C＝　分析電容C的變化。
答案　S減小，電勢差U增大，電容C減小。
(2)如圖乙所示，保持Q和S不變，增大兩極板間的距離d，觀察到靜電計指針偏角增大，請依據C＝　分析電容C的變化。
答案　d增大，電勢差U增大，電容C減小。
(3)如圖丙所示，保持Q、S、d不變，插入電介質，觀察到靜電計指針偏角減小，請依據C＝　分析電容C的變化。
答案　插入電介質，電勢差U減小，電容C增大。
1.靜電計實質上也是一種驗電器，把驗電器的金屬球與一個導體連接，金屬外殼與另一個導體相連(或者金屬外殼與另一個導體同時接地)，從驗電器指針偏轉角度的大小可以推知兩個導體間電勢差的大小。
2.平行板電容器的電容
平行板電容器的電容C與極板的正對面積S及極板間的電介質的相對介電常數εr成正比，與極板間距離d成反比。即C＝
梳理與總結
3.平行板電容器的兩類動態問題
(1)平行板電容器動態的分析思路
(2)兩類動態分析的比較
　 (2023·成都市高二期末)如圖為某同學制作的風力傳感器，一平行金屬板電容器充電后與電源斷開，正極板固定且與靜電計連接，可動極板與靜電計外殼均接地，兩極板間有一個負檢驗電荷固定在P點。風力越大，可動極板向右移動的距離越大(可動極板始終在P點左側)，則
A.電容器的電容越小
B.靜電計的指針張角越小
C.極板間的電場強度越大
D.P點的負檢驗電荷的電勢能越小
例5
√
平行金屬板充電后與電源斷開，電荷量Q不變，根據電容的決定式C＝　　可知，風力越大，可動極板向右移動的距離越大，平行金屬板的距離d越小，電容C越大，故A錯誤；
根據勻強電場中電勢差與電場強度的關系，P點與可動極板的電勢差UP0＝EdP0＝φP－0>0可知，dP0越小，φP越小，根據P點電勢能表達式Ep＝qφP，q<0可知，P點的負檢驗電荷的電勢能Ep越大，故D錯誤。
總結提升
公式 內容
公式特點 定義式 決定式
意義 對某電容器Q∝U，但　＝C不變，反映了電容器容納電荷的本領 平行板電容器，C∝εr，C∝S，C∝　，反映了影響電容器電容大小的因素
　 (2023·南充市高級中學期末)工廠在生產紡織品、紙張等絕緣材料時，為了實時監控其厚度，通常要在其生產流水線上設置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上(電源電壓小于材料的擊穿電壓)。當流水線上通過的產品厚度增大時，下列說法正確的是
A.A、B平行板電容器的電容減小
B.A、B兩極板上的電荷量變小
C.有電流從b向a流過靈敏電流計
D.A、B兩極板間的電場強度減小
例6
√
根據公式C＝　　可知，當產品厚度增大時，εr變大，電容變大，故A錯誤；
根據Q＝CU，因為電容器的電容變大，兩極
板間的電壓不變，故A、B兩極板上的電荷量變大；此時有充電電流從b向a流過靈敏電流計，故B錯誤，C正確；
返回
課時對點練
五
考點一　電容器和電容
1.(多選)下列關于電容器和電容的說法中，正確的是
A.根據C＝　可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間
　的電壓成反比
B.對于確定的電容器，其所帶電荷量與兩極板間的電壓成正比
C.對于確定的電容器，無論其兩極板間的電壓如何變化(小于擊穿電壓且
　不為零)，它所帶的電荷量與電壓的比值都恒定不變
D.電容器的電容是表示電容器容納電荷本領大小的物理量，其大小與加
　在兩極板間的電壓無關
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基礎對點練
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電容器的電容是表示電容器容納電荷本領大小的物理量，一個確定的電容器對應唯一的電容值，由電容的定義式知確定的電容器所帶電荷量與電壓的比值恒定不變，不能說電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比，故A錯誤，C、D正確；
對于確定的電容器，由于電容是定值，由Q＝CU，知其所帶電荷量與兩極板間的電壓成正比，故B正確。
2.a、b兩個電容器如圖甲所示，圖乙是它們的部分參數。則關于a、b兩個電容器，下列說法正確的是
A.a、b兩個電容器的電容之比為8∶1
B.a、b兩個電容器的電容之比為4∶5
C.b電容器工作時最多能容納電荷0.1 C
D.a電容器工作時最多能容納電荷1 C
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b電容器最多能容納電荷Qb＝CbUb＝10 000×10－6×10 C＝0.1 C，C正確；
a電容器最多能容納電荷Qa＝CaUa＝1 000×10－6×80 C＝0.08 C，D錯誤。
3.(2023·北京市第十一中學高二期中)對于某個給定的電容器，圖中描述其所帶電荷量Q、兩板間的電勢差U、電容C之間相互關系錯誤的是
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電容器的電容由電容器本身決定，與電容器所帶電荷量無關，故C－Q圖像為一條平行于橫軸的直線，故A錯誤，B正確；
電容器的電容由電容器本身決定，與電容器兩極板間電勢差無關，故U－C圖像為一條平行于縱軸的直線，故D正確；
根據電容定義式C＝　可得Q＝CU，可知Q－U圖像為一條過原點的傾斜直線，故C正確。
考點二　實驗：觀察電容器的充放電現象
4.(2023·四川雅安中學高二階段練習)在“觀察電容器的充放電現象”實驗中：
把干電池E、電阻箱R、電容器C、電流表G、單刀雙擲開關S按圖甲電路圖連成實驗電路如圖乙所示，將電阻箱R調到合適阻值。
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(1)先使開關S接1，電源給電容器充電，觀察到電流表指針偏轉情況為____；
A.逐漸偏轉到某一刻度后保持不變
B.逐漸偏轉到某一刻度后迅速回到0
C.迅速偏轉到某一刻度后保持不變
D.迅速偏轉到某一刻度后逐漸減小到0
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D
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使開關S接1，電源給電容器充電，電路瞬間有了充電電流，隨著電容器所帶電荷量逐漸增大，電容器兩極板間的電壓逐漸增大，充電電流逐漸減小，所以此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉到某一刻度后逐漸減小到0，D正確。
(2)電容器充電完畢，斷開開關，此時如圖甲所示電路圖中電容器上極板________(填“帶正電”“帶負電”或“不帶電”)；
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帶正電
由題圖甲可知，電容器上極板與電源正極相連，故電容器充電完畢，斷開開關，電容器上極板帶正電。
(3)然后將開關S接2，電容器放電。在放電過程中，電流______(填“向左”或“向右”)流過電阻箱R，若該電流大小為i，電容器所帶電荷量為Q，電容器兩極板間電勢差為U，電容器的電容為C。下面關于i、Q、U、C隨時間t變化的圖像中正確的是___。
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向右
B
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在放電過程中，電流向右流過電阻箱R；放電過程中，電容與電容器所帶電荷量和電容器極板間電勢差沒有關系，可知電容器電容保持不變，D錯誤；
考點三　平行板電容器及其動態變化
5.(2023·邢臺市高一期末)如圖為研究影響平行板電容器大小因素實驗時的操作示意圖，下列說法符合實際情況的是
A.進行如圖甲所示的操作時，平行板電容器的電容增大
B.進行如圖乙所示的操作時，平行板電容器的電容增大
C.進行如圖丙所示的操作時，若插入的是電介質，平行板電容器的電容增大
D.進行如圖丙所示的操作時，若插入的是金屬板，平行板電容器的電容減小
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平行板電容器電容的決定式為C＝　　，題圖甲中減小正對面積S，電容C減小，故A錯誤；
題圖乙中增大兩極板之間的距離d，電容C減小，故B錯誤；
在兩極板之間插入電介質，相對介電常數增大，電容C增大，故C正確；
在兩極板之間插入金屬板，等效于減小兩極板間的距離d，電容C增大，故D錯誤。
6.(2023·天津市第二南開學校高二月考)如圖所示，平行板電容器兩極板帶等量異種電荷，下極板接地，一帶電油滴位于電容器中的P點且處于平衡狀態。現將電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則
A.電容器的電容減小
B.帶電油滴帶正電荷
C.帶電油滴仍將靜止
D.P點的電勢將升高
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由帶電油滴原來處于平衡狀態可知電場力方向
豎直向上，根據電場強度方向向下，則油滴帶負電，B錯誤；
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場強E不變，而P點與下極板間的距離不變，則由公式U＝Ed可知，P點與下極板間電勢差不變，而下極板接地，則P點的電勢不變，D錯誤。
7.(2023·瀘州市高二期中)如圖所示的裝置由絕緣框架MN、固定不動的金屬板a、能在聲波驅動下沿水平方向振動的金屬膜b構成，a、b通過導線與電源兩極及靈敏電流計G相接。當聲源在空氣中發出聲音時，靈敏電流計G顯示出相應的電流信息，則
A.b板振動過程中，a、b板所帶的電荷量不變
B.b板振動過程中，a、b板間的電場強度發生變化
C.b板振動過程中，電流表指針偏轉方向始終不變
D.b板向右的位移最大時，a、b板所構成的電容器的電容最小
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由C＝　　，Q＝CU可知，電容器的電容隨兩極板間距離的變化而變化，可知a、b板所帶電荷量發生變化，A錯誤；
b板在聲波驅動下沿水平方向振動，兩極板間的距離發生變化，兩極板與電源相連，電勢差恒定，由E＝　可知，a、b板間的電場強度發生變化，B正確；
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b板振動過程中電容不斷充電、放電，故電流表指針偏轉方向發生變化，C錯誤；
b板向右的位移最大時，a、b板間距最小，所構成的電容器的電容最大，D錯誤。
8.(多選)(2023·內江市高二期末)如圖，一位同學用底面半徑為r的圓柱塑料瓶制作了一種電容式傳感器，用來測定瓶內溶液深度的變化。瓶的外壁涂有一層導電涂層和瓶內導電溶液構成電容器的兩極，它們通過探針和導線與電源、電流計、開關相連，中間的一層塑料為絕緣電介質，其厚度為d，相對介電常數為εr，若發現在某段時間t內有大小為I的電流從下向上流過電流計，設電源電壓恒定為U。則下列說法中正確的是
A.瓶內液面降低了
B.電容器的電容變大
C.電容器在這段時間內充電
D.電容器在這段時間內放電
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9.如圖所示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止狀態。現將B板右端向下移動一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢面，則該油滴
A.仍然保持靜止 B.豎直向下運動
C.向左下方運動 D.向右下方運動
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兩極板平行時帶電油滴處于平衡狀態，則重力大小
等于電場力大小，當B板右端向下移動一小段距離，
油滴處板間距離增大，電場強度減小，電場力小于
重力。由于電場線垂直于金屬板表面，所以油滴處
的電場線如圖所示，所以重力與電場力的合力偏向右下方，故油滴向右下方運動，選項D正確。
10.(多選)(2024·河南沁陽永威學校高二月考)如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器與電壓為U的直流電源連接，下極板接地，靜電計外殼接地。閉合開關S時，一帶電油滴恰好靜止于電容器中的P點。下列說法正確的是
A.若將A極板向下平移一小段距離，則帶電油滴向
　下運動
B.若將A極板向下平移一小段距離，P點電勢將降低
C.若斷開開關S，再將B極板向下平移一小段距離，靜電計指針張角變大
D.若斷開開關S，再將B極板向下平移一小段距離，P點電勢將升高
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電容器與電源相連，電壓U不變，若將A極板向下平移一小段距離，兩極板間距減小，根據E＝　，可知電場強度增大，油滴受到的電場力增大，帶電油滴向上運動，故A錯誤；
由以上分析知電場強度增大，根據UPB＝EdPB＝φP－0，可知P點電勢將升高，故B錯誤；
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11.(2023·咸寧市高二期末)某課外興趣小組用如圖甲所示的電路觀察電解電容器的充、放電現象，并測量電容器的電容。
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(1)粗略觀察充、放電的電流大小和方向時，應選擇表頭為_____(選填“乙”或“丙”)圖的電流表；
乙
充、放電的電流方向相反，應選擇可以測量正反向電流的表頭乙。
(2)下列關于電容器充電時，充電電流i與時間t的關系圖像，所帶電荷量q與極板間的電壓U的關系圖像正確的是____；
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A
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電容器充電過程中，電流逐漸減小，電容器充電結束后，電流減為0，故A正確，B錯誤；
根據電容的定義式，電荷量與極板間電壓成正比，所以圖線應為過原點的傾斜直線，故C、D錯誤。
(3)為了能測量電容，將甲圖中電流表換成電流傳感器，請根據電路圖連接實物圖；
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實物連線如圖所示
(4)電容器放電過程中，電流隨時間變化的規律如圖所示，計算機可以得出i－t圖像中圖線跟橫軸所圍成的面積為0.869 mA·s。
已知電阻R為500 Ω，直流電源電壓恒為2 V，則該電
容器電容為_____μF(結果保留三位有效數字)；
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435
根據Q＝It可知i－t圖像中圖線跟橫軸所圍的面積為通過的電荷量Q＝0.869 mA·s＝8.69×10－4 C，因此C＝　≈435 μF
(5)僅將500 Ω的電阻R改為1 000 Ω，重新觀察電容放電曲線，請在原i－t圖像中大致畫出電阻為1 000 Ω時的放電曲線。
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答案　見解析圖
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僅將R為500 Ω的電阻改為1 000 Ω，其他器件參數不變，則t＝0時放電電流減小為原來的 ，但i－t圖像中圖線跟橫軸所圍的面積不變，因此電阻為1 000 Ω的放電曲線如圖所示。
間的電場強度、φ表示P點的電勢、Ep表示正電荷在P點的電勢能。若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離x0的過程中，各物理量與負極板移動距離x的關系圖像正確的是
12.一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地。兩極板間有一個正檢驗電荷固定在P點，如圖所示。以C表示電容器的電容、E表示兩極板
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尖子生選練
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返回
在負極板接地的情況下，設P點最初到負極板的距離為l，則負極板向右平移后P點的電勢為φ＝E(l－x)，即φ－x圖像為向下傾斜的直線，C正確；
正檢驗電荷在P點的電勢能Ep＝qφ＝qE(l－x)，即Ep－x圖像為向下傾斜的直線，D錯誤。

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