2018年高中物理第一章静电场1.11电容器的动态分析学案新人教版

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1、电容器的动态分析一、考点突破：知识点考纲要求题型说明电容器的动态分析1.理解电容器的两种状态；2.会根据电容的定义式和决定式对两种状态进行动态分析。选择题、计算题本知识点属于高考重点，考查方向主要是电容器的动态分析，及以电容器中匀强电场为背景考查粒子的平衡问题及能量问题。二、重难点提示：重点：会根据电容的定义式和决定式对两种状态进行动态分析。难点：电容串并联中的动态分析。1.平行板电容器的动态分析问题常见的类型（1）电容器始终和电源连接，此时U恒定，则Q＝CU∝C，而C＝，两板间场强E＝；（2）电

2、容器充电后与电源断开，此时Q恒定，则U＝，C∝，场强E＝。2.运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路（1）确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。（2）用决定式C＝分析平行板电容器电容的变化。（3）用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。（4）用E＝分析电容器两极板间电场强度的变化。例题1如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，以下说法中正确的是（　　）A.若将A板向上平移一小段位移，则

3、油滴向下加速运动，G中有b→a的电流B.若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流C.若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a的电流思路分析：根据电路图可知，A板带负电，B板带正电，原来油滴恰好处于静止状态，说明油滴受到的竖直向上的电场力刚好与重力平衡；当S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则板间间距d变大，而两板间电压U此时不变，故板间场强E＝变小，油滴所受合力方向向下，所以油滴向下加速运动，

4、而根据C＝可知，电容C减小，故两板所带电荷量Q也减小，因此电容器放电，所以G中有b→a的电流，选项A正确；在S闭合的情况下，若将A板向左平移一小段位移，两板间电压U和板间间距d都不变，所以板间场强E不变，油滴受力平衡，仍然静止，但是两板的正对面积S减小了，根据C＝可知，电容C减小，两板所带电荷量Q也减小，电容器放电，所以G中有b→a的电流，选项B正确；若将S断开，两板所带电荷量保持不变，板间场强E也不变，油滴仍然静止，选项C错误；若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，两板所带电荷量Q仍保持不变，

5、两板间间距d变小，根据C＝，U＝和E＝，可得E＝，显然，两板间场强E不变，所以油滴仍然静止，G中无电流，选项D错误。答案：AB例题2如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d。带负电的小球质量为m，带电量为q，从下极板N的小孔P处，以初速度v0射入，沿直线到达上极板M上的小孔Q，若重力加速度为g。则（）A.小球在M、N间运动的加速度不为零B.M板电势高于N板电势C.小球从P到Q，电势能增加了mgdD.M、N间电势差大小为思路分析：A.小球受重力，电场力，且两者一定在一条直线上，若小球沿直线运动

6、，则说明重力与电场力平衡。否则小球合力与速度不在一条直线上，小球做曲线运动，故A错误。B.由重力和电场力平衡，可知电场力向上，由于小球带负电，故电场线方向向下，M板带正电，故M点电势高于N点电势，故B正确。C.由于电场力与重力平衡，即F=mg，电场力方向向上，做正功，做功为：W=Fd=mgd，故电势能减少mgd，故C错误。D.由电场力做功W=qU=mgd，解得：，故D正确。答案：BD。【方法提炼】电容器的串、并联规律1.电容器的并联：2.电容器的串联：满分训练：如图所示，两个相同的平行板电容器C1

7、、C2用导线相连，开始都不带电，现将开关S闭合给两个电容器充电，待充电完毕后，电容器C1两板间有一带电微粒恰好处于平衡状态，再将开关S断开，把电容器C2两板稍错开一些（两板间距离保持不变），重新平衡后，下列判断正确的是（　　）A.电容器C1两板间电压减小B.电容器C2两板间电压增大C.带电微粒将加速上升D.电容器C1所带电荷量增大思路分析：充电完毕后电容器C1、C2并联，两端电压相等，都等于电源电压U，断开S后，电容器C2两板稍错开一些，即两板正对面积S减小，根据C＝知电容减小，又由C＝可知，两板

8、间电压U′增大，此时U′>U，则电容器C2又开始给C1充电，直到两电容器电压再次相等，此时两者两端的电压比原来的电压都增大，故A错误，B正确；电容器C1所带电荷量增大，故D正确；电容器C1两端的电压增大，根据E＝U/d可知，C1两板间电场强度增大，则带电微粒受到的电场力增大，带电微粒将加速向上运动，故C正确。答案：BCD