高考電容器專題練習(xí)

1、K21專題6：電容器一一專題概述電容器是重要的電學(xué)元件，不管是兩百多年前讓七百號(hào)人嗷嗷叫的放電萊頓瓶還是當(dāng)下手機(jī)控們樂(lè)此不疲的手機(jī)觸摸屏，都是和電容器知識(shí)密不可分的。關(guān)于電容器，首先是一個(gè)電荷儲(chǔ)存裝置，那么電荷儲(chǔ)存量受那些因素影響，就成為一個(gè)值得深究的問(wèn)題，順著這個(gè)思路往前走我們將會(huì)遇到兩個(gè)規(guī)律公式，需要我們理解并掌握它；其次電容器充放電過(guò)程是和外電路有關(guān)，需要我們熟悉電路知識(shí)，電容器帶電后對(duì)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)又會(huì)和電荷運(yùn)動(dòng)的題型相連，因此電

2、荷的運(yùn)動(dòng)在這也會(huì)稍有提及；最后電容器自身構(gòu)造的變化會(huì)引起外電路電信號(hào)的變化，根據(jù)這個(gè)特性制造出各種電容式傳感器，從知識(shí)應(yīng)用層次來(lái)說(shuō)傳感器屬于熱點(diǎn)也是難點(diǎn)。二知識(shí)準(zhǔn)備1.電容器儲(chǔ)存電荷的能力電容器儲(chǔ)存電荷的能力——電容電容C①定義式：，單位法拉（F）。QCU?這是靜電場(chǎng)中第三個(gè)比值定義的公式。②決定式：，S是兩極板正對(duì)面4SCKd???積，d是兩極板的距離，是相對(duì)介電常數(shù)，?k是靜電力常量。這些因素共同決定了電容C的大小。2.電容器充放電

3、與兩種變化電容器充放電與兩種變化①開關(guān)K與1接通，兩極板與電源相連，電容器充電充電，此時(shí)若電容器的S、d、有變化，電容器?兩極板電壓與電源電動(dòng)勢(shì)保持相等，我們稱這個(gè)過(guò)程電容器的變化為等壓變化等壓變化。②開關(guān)K從1斷開，電容器兩極板斷路，此時(shí)若S、d、有變化，電容器兩極板上的電量保持不?變，這個(gè)過(guò)程我們叫做電容器的等量變化等量變化。③開關(guān)K從1斷開與2接通，電容器兩極板導(dǎo)線連接，電量中和，是放電放電過(guò)程3.電容器內(nèi)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)分析方法電容器內(nèi)

4、電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)分析方法當(dāng)電容器是等壓變化時(shí)運(yùn)用公式：UEd?當(dāng)電容器是等量變化時(shí)運(yùn)用公式：4KQES???三題型突破題組題組1（電容器的兩種變化）【典例1】?jī)蓧K大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電，達(dá)到穩(wěn)定后則（）A保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小B保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電量增大C斷開K，增大兩極板間的距離，則兩極板

5、間的電勢(shì)差減小D斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢(shì)差增大【解析】：A、保持K接通，則兩板間的電勢(shì)差U不變，因d減小，由可知，兩極板間的電E=Ud場(chǎng)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)增大，故A錯(cuò)誤；B、保持K接通，兩板間的電勢(shì)差U不變，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，電容增大，則由Q=CU可知極板上的電量增大，故B正確；C、斷開K，兩板上所帶電量Q不變，增大距離d，電容C減小，由知板間電勢(shì)差增大；故C=QUC錯(cuò)誤；D、斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，電容C

6、增大，電量Q不變，由知板間電勢(shì)差減小，C=QU故D錯(cuò)誤；【答案】：BSR1R2電場(chǎng)耦合控制器滴所受的電場(chǎng)力不變，液滴靜止。Ｃ對(duì)，Ｄ錯(cuò)【答案】：BC【點(diǎn)評(píng)】：這類題關(guān)鍵點(diǎn)是電場(chǎng)強(qiáng)度的變化分析，電容器內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)可以通過(guò)公式進(jìn)行分析。4UKQEdS????21：（08宣武）水平放置的平行板電容器兩極板上分別帶有等量異種電荷，而且電量始終保持不變。原來(lái)在電容器的兩板間有一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將電容器兩板間的距離稍稍增大，則A電容變大，質(zhì)

7、點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)B電容變大，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)C電容變小，質(zhì)點(diǎn)保持靜止D電容變小，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)2222：（2016西城期中）在如圖所示的電路中，當(dāng)電鍵S閉合后，水平放置的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將電鍵S斷開，則A液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)B液滴做自由落體運(yùn)動(dòng)C電容器上的帶電量減小D電容器上的帶電量增大2323：如圖所示，兩平行金屬板水平放置并接到電源上，一個(gè)帶電微粒P位于兩板間恰好平衡，現(xiàn)用外力將P固定住，然后使兩板各繞其中點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)α

8、角，如圖虛線所示，再撤去外力，則帶電微粒P在兩板間（）A保持靜止B向左做直線運(yùn)動(dòng)C電勢(shì)能不變D電勢(shì)能將變少題組題組3（電容器的應(yīng)用）【典例3】傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是（）A若F向上壓膜片電極，電路中有從a到b的電流B若F向上壓膜片電極，電路中有從b到a的電流C若F向上壓膜片電極，電路中不會(huì)出現(xiàn)電流D若電流表有示數(shù)，則說(shuō)明壓力F發(fā)生變化【解析

9、】：A、B、C由題可知，電容器的電壓不變?nèi)鬎向上壓膜片電極，減小板間距離，電容增大，電量增大，電容器充電，電路中形成順時(shí)針?lè)较虻某潆婋娏?，即電路中有從b到a的電流故AC錯(cuò)誤，B正確D、當(dāng)壓力F變化時(shí)，電容變化，電量變化，電路中就有電流故D正確【答案】：BD【點(diǎn)評(píng)】：電容式傳感器是把其他信息（力、位移、速度等信息）通過(guò)電容轉(zhuǎn)化為電信息的裝置。在審題過(guò)程中首先要弄清傳感器原理。31：（2016通州一模）目前，電容式觸摸屏的技術(shù)廣泛應(yīng)用于一些

10、手機(jī)和觸摸屏上。一層透明的薄膜導(dǎo)體層夾在兩層絕緣玻璃層的中間，這就形成了觸摸屏。在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極，在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)較弱的交流電場(chǎng)。如圖所示，在觸摸屏幕時(shí)，由于人體是導(dǎo)體，手指與導(dǎo)體層之間被玻璃絕緣層隔開，形成一個(gè)電容，在四邊電極與觸點(diǎn)間會(huì)有電流流過(guò)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成比例，位于觸摸屏幕后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。關(guān)于電容式觸摸屏，下列說(shuō)法中正確的是A電容式觸摸屏需要用力觸摸才能產(chǎn)生