2022年高中物理 每日一題之快樂暑假 第08天 電容器的電容（含解析）新人教版選修1

2022年高中物理 每日一題之快樂暑假 第08天 電容器的電容（含解析）新人教版選修1考綱要求：難易程度：根據(jù)電容器電容的定義式C=，可知A電容器帶電的電荷量Q越多，它的電容C就越大，C與Q成正比B電容器不帶電時，其電容為零C電容器兩極之間的電壓U越高，它的電容C就越小，C與U成反比D電容器的電容大小與電容器的帶電情況無關【參考答案】D【名師點睛】本題考查對電容的理解能力。電容的定義式C=是采用比值定義法，有比值定義的共性，C與Q、U無關，反映電容器本身的特性。【知識補給】電容器一、對電容器的充、放電和電容的理解1電容器的充、放電（1）充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩極板帶上等量的異種電荷，電容器中儲存電場能。（2）放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中電場能轉化為其他形式的能。2電容（1）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值。（2）定義式：。（3）物理意義：表示電容器容納電荷本領大小的物理量。3平行板電容器（1）影響因素平行板電容器的電容與正對面積成正比，與介質的介電常數(shù)成正比，與兩板間的距離成反比。（2）決定式，k為靜電力常量。特別提醒 適用于任何電容器，但僅適用于平行板電容器。二、平行板電容器的動態(tài)分析1對公式的理解電容，不能理解為電容C與Q成正比、與U成反比，一個電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的，與電容器是否帶電及帶電多少無關。2運用電容的定義式和決定式分析電容器相關量變化的思路（1）確定不變量，分析是電壓不變還是所帶電荷量不變。（2）用決定式分析平行板電容器電容的變化。（3）用定義式分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化。（4）用分析電容器兩極板間電場強度的變化。3電容器兩類問題的比較分類充電后與電池兩極相連充電后與電池兩極斷開不變量UQd變大C變小Q變小、E變小C變小U變大、E不變S變大C變大Q變大、E不變C變大U變小、E變小r變大C變大Q變大、E不變C變大U變小、E變小關于電容器和電容的下列說法正確的是A電容器所帶的電荷量是指兩個極板所帶電荷量的絕對值的和B電容是用來描述電容器容納電荷本領的物理量，所以電容器所帶電荷量越多，它的電容就越大C某一電容器標注的是 “300 V，5 F”，其含義是只有當電壓為300 V時，它的電容才等于5 FD法拉（F）是電容的國際單位，但是這個單位很大，通常用微法（F）這個單位，1 F=106 F下列關于電容器電容的大小的說法中，正確的是A電容器兩極板間的距離越大，其電容越大B電容器的電容與兩極板間的距離無關C電容器兩極板的正對面積越大，其電容越小D電容器兩極板的正對面積越大，其電容越大關于電容器的充、放電，下列說法中不正確的是A充、放電過程中，外電路有瞬時電流B充、放電過程中，外電路有恒定電流C充電過程中電源提供的電能全部轉化為內能D放電過程中電容器中的電場能逐漸減少某一電容器標注的是：“300 V，5 F”，則下述說法正確的是A該電容器可在300 V以下電壓正常工作B該電容器只能在300 V電壓時正常工作C電壓是200 V時，電容不是5 FD電容是5 F，等于5×10-12 F對一電容器充電時電容器的電容C，帶電荷量Q，電壓U之間的關系圖象如下圖所示，其中正確的是在如圖所示的實驗裝置中，平行板電容器的極板B與一靜電計相接，極板A接地。下列操作中可以觀察到靜電計指針張角變大的是A極板A上移B極板A右移C極板間插入一定厚度的金屬片D極板間插入一云母片一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，在兩極板間有一正電荷（電量很小）固定在P點，如圖所示。以E表示兩極板間的場強，U表示電容器的電壓，表示正電荷在P點的電勢能，若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則AU變小，E不變BE變大，變大CU變小，不變DU不變，不變一個板間為真空環(huán)境的平行板電容器，極板間距離為d，正對面積為S，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U，為使電容器的電容加倍，可采用的辦法是A將電壓變?yōu)閁/2B將帶電荷量變?yōu)?QC將極板正對面積變?yōu)?SD將兩極間充滿介電常數(shù)為原來2倍的電介質【參考答案】 D 根據(jù)電容器的決定式，則電容器兩極板間的距離越大，其電容器越小，選項A錯誤； 電容器的電容與兩極板間的距離有關，選項B錯誤；電容器兩極板的正對面積越大，其電容越大，選項C錯誤，D正確。BC 充、放電過程中，外電路有逐漸減小的瞬時電流，選項A正確，B錯誤；充電過程中電源提供的電能轉化為內能和電容器的電場能，選項C錯誤；放電過程中電容器中的電場能逐漸減少，選項D正確；此題選擇不正確的，故選BC。A 300 V是電容器允許的最高電壓，5 F是電容器的容量，與電壓高低無關，A正確，BC錯誤；1 F=106 F=1012 PF，故電容是5 F，等于5×10-6 F，故D錯誤；故選A。CD 電容的定義式是，可知電容器電容的大小與電容器所帶電荷量Q以及電容器兩極板之間的電壓無關，由電容器本身決定，對于給定的電容器電容C是一定的，故AB錯誤，C正確；C一定，由，得知，故D正確?！久麕燑c睛】解決本題的關鍵是掌握電容的定義式，知道C與Q和U無關，根據(jù)，知Q與U成正比，同時理解電容器電容大小與哪些因素有關。A 極板A上移，極板正對面積減小，根據(jù)電容的決定式，可知電容C減小，電容器的電荷量Q不變，由電容的定義式，可知板間電勢差增大，則指針張角變大，故A正確；極板A右移，板間距離減小，根據(jù)電容的決定式，可知電容C增大，電容器的電荷量Q不變，由電容的定義式，可知板間電勢差減小，則指針張角變小，故B錯誤；極板間插入一定厚度的金屬片，相當于板間距離減小，根據(jù)電容的決定式，可知電容C增大，電容器的電荷量Q不變，由電容的定義式，可知板間電勢差減小，則指針張角變小，故C錯誤；極板間插人一云母片，根據(jù)電容的決定式，可知電容C增大，電容器的電荷量Q不變，由電容的定義式，可知板間電勢差減小，則指針張角變小，故D錯誤?！久麕燑c睛】對于電容器動態(tài)變化分析問題，關鍵掌握電容的決定式和電容的定義式，結合進行分析?！军c評】本題是電容器的動態(tài)變化分析問題，難點是確定電場強度的變化，只要得出電場強度的變化，就可以得出P與負極板電勢差的變化，得出P點的電勢以及電荷在P點電勢能的變化。CD 判斷電容是否變化的公式有兩個，一是電容的定義式C=，二是電容的決定式C=。將極板間的電壓變?yōu)閁/2，則電容不變，因為電容是電容器本身的一種性質，一旦電容器做好了，其電容的大小就不改變了，選項A錯誤；將帶電荷量變?yōu)?Q也不會改變電容器的電容大小，選項B錯誤；將極板正對面積變?yōu)?S，根據(jù)其決定式可知，電容會加倍，故選項C正確；將兩極間充滿介電常數(shù)為原來2倍的電介質也會使其電容加倍，選項D正確?！久麕燑c晴】電容是反映電容器本身性質的物理量，一旦電容器做好了，則其電容的大小也就確定了，電容的大小不隨其兩端電壓、極板所帶電荷量大小的變化而變化；影響電容大小的因素有本身的正對面積、極板間的距離和極板間的介電常數(shù)等。