log 1.了解影响平行板电容器电容大小的因素,并能进行有关的分析和计算(重点)。
2.掌握平行板电容器两类动态变化问题的分析方法(重难点)。
3.会分析平行板电容器中的力学问题(重点)。
log 一、平行板电容器的电容
1.平行板电容器电容的决定因素:
电容C与两极板间电介质的相对介电常数εr成正比,与极板的正对面积S成正比,与两极板间的距离d成反比。
2.平行板电容器电容的决定式:C=(εrS)/(4πkd),εr为电介质的相对介电常数,k为静电力常量。
当两极板间是真空时,εr=1。空气的相对介电常数十分接近1。
总结:1.公式C=Q/U和C=(εrS)/(4πkd)的比较
1)C=Q/U:定义式,对某电容器Q∝U,但Q/U=C不变,反映电容器容纳电荷的本领,适用于任何电容器。
2)C=(εrS)/(4πkd):决定式,反映了影响电容大小的因素,适用于平行板电容器
2.电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度,由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定。
log 二、平行板电容器的两类动态问题
1.两类基本问题
以下两种情形下,若电容器的某一物理量发生变化,求其他物理量的变化情况。
(1)电容器始终与电池两极相连稳定后,电容器上的电压不变。
(2)电容器和电源连接后再断开,电容器上的电荷量不变。
2.平行板电容器动态问题的分析方法
抓住不变量,分析变化量,紧抓三个公式:
C=Q/U、E=U/d和C=(εrS)/(4πkd)
3.平行板电容器的两类典型问题基本思路
(1)U不变的情形
由C=(εrS)/(4πkd)→C∝(εrS)/d,可知C的变化情况
由Q=UC判断Q的变化情况
由E=U/d判断E的变化情况
(2)Q不变的情形
由C=(εrS)/(4πkd)→C∝(εrS)/d,可知C的变化情况
由U=Q/C判断U的变化情况
由E=U/d=Q/(Cd)=(4πkQ)/(εrS)→E∝1/(εrS),可知E随S、εr的变化而变化,但与d无关,不随d的变化而变化。
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