5、电容和电容器1．知道电容器的概念、功能、参数。2．知道电容的定义、公式、单位，知道平行板电容器的定义式。学会用控制变量的思想，处理平行板电容器的相关物理量的动态变化问题。3．学会分析电容器和力学问题的综合问题的一般方法。4．知道静电感应现象，知道静电平衡条件下导体的特点。【要点导学】1．电容器是怎样构成的？电容器充放电过程的实质是什么？2．电容是怎么定义的？电容器的电容与带电量和电势差有没有关系？在国际单位中，电容的主单位是什么？常用的单位是什么？3．平行板电容器的电容跟哪些因数有关？【典型例题】类型一：电容器的构造、电容图6-5-1金属芯线电介质h导电液【例1】如图6-5-1是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电液体形成一个电容器，从指示器显示的电容C大小的变化就能反映液面的升降情况。两者的关系是（）A．Ｃ增大表示h增大；B．Ｃ增大表示h减小；C．Ｃ减小表示h减小；D．Ｃ减小表示h增大。类型二：平行板电容器的动态分析图6-5-2【例2】(单选)(2022·南京模拟)如图6-5-2所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．为了使指针张开角度增大一些，应该采取的措施是( )A．断开开关S后，将A、B两极板分开一些B．断开开关S后，将A、B两极板靠近一些C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近一些D．保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动类型三：电容器的充放电问题-2-\n【例3】电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的优点是反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，还可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象。按图6-5-3甲连接电路，提供8V直流电源，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在瞬间完成，然后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏上显示出电流随时间变化的I--t曲线，如图6-5-3乙。⑴图中画出的竖直狭长矩形（图乙最左端），它面积的物理意义是：；⑵估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是C；⑶根据以上数据估算，电容器的电容是F。t/sI/mA0212468100.1CRS21电流传感器接计算机11E甲乙图6-5-3类型四：平行板电容器与力学问题的综合Ldv0m,qAB图6-5-4【例4】如图6-5-4所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距离 d = 0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m = 2×10-6kg，电量q = 1×10-8 C，电容器电容为C =10-6 F．求(1) 为使第一个粒子的落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？(2) 以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？【课堂小结】1.电容器的基本功能是储存电荷和能量。电容器在充放电的过程中有充放电流，电容器稳定时，在电路中是绝缘的，含有电容器的支路相当于断路。2.电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，是由电容器本身决定的。与电容器是否带电、带多少电无关。平行板电容器的电容跟介电常数成正比，跟正对面积成正比，跟极板间距离成反比。3.在分析平行板电容器有关的物理量变化情况时，一般将公式、、结合起来使用。同时要搞清楚什么时候U不变，什么时候Q不变。-2-
