- 高二物理电容器例题讲解
高二物理电容器例题讲解主要包括以下内容:
例题一:
【题目】一个电容器,当它所带的电荷量为Q时,板间电势差为U,电容器的电容C,板间距离为d,板间电场强度E。
讲解:
1. 电容器的定义:电容器是一种储存电荷的电器。它有两个相互靠近的金属板,当在两个板之间加入电介质时,电荷就可以在两个板之间储存。
2. 电容器的电容:电容是衡量电容器储存电荷能力的一个物理量,其大小取决于电容器本身的构造(包括金属板的面积、厚度、电介质等),而与它所带电荷量的大小无关。
3. 电容器与电源相连,其电压(即两极板之间的电势差)不会发生改变。
4. 在这个题目中,可以根据电容的定义式C = Q/U来计算电容器的电容。
例题二:
【题目】一个平行板电容器,极板面积为S,两极间距为d,极板上所带的电荷量为Q。求:两极板间的电势差U。
讲解:
这道题目涉及到平行板电容器的相关知识。平行板电容器是高中物理中一个重要的电容器类型,它的特点是两个金属板相互平行且相互靠近,中间存在一个空气或其他电介质层。
根据电容器的定义,我们可以得到平行板电容器的电容C = εS/4πkd,其中ε为电介质常数,S为极板面积,d为极板间距,k为静电力常数。
由于题目中已经给出了极板上所带的电荷量Q,我们可以通过Q=CU来求解两极板间的电势差U。将Q、C、ε、k和S代入式子中,即可得到U的表达式。
通过这些例题讲解,可以帮助学生更好地理解电容器的基本概念和计算方法。同时,通过解题过程,也可以帮助学生掌握解题技巧和思路,提高解题能力。
相关例题:
题目:一个平行板电容器,电容为C,充电后其两极板间的电压为U。若使它的带电量减少,可采用下列哪些方法?
A. 减小正对面积
B. 增大两极板间的距离
C. 只在板上插入一块介质板
D. 保持C、U不变,减小正对面积
讲解:
首先,我们需要理解电容器的基本工作原理和结构。电容器是由两块平行板和中间的电介质组成的。充电后,两极板之间会存储电荷。
题目中要求我们找出可以使电容器的带电量减少的方法,这就意味着我们需要找到一种方法来减小两极板之间的电荷量。
A选项:减小正对面积,会导致电容器的电容减小,但两极板间的距离不变,因此两极板上的电荷分布不变,电荷量不会改变。所以A选项错误。
B选项:增大两极板间的距离,会导致电容器的电容减小,但电荷分布不变,因此电荷量也不会改变。所以B选项错误。
C选项:只在板上插入一块介质板,相当于增加了电介质的厚度,这会导致电容器的电容增大,但电荷分布不变,因此电荷量也不会改变。所以C选项错误。
D选项:保持C、U不变,减小正对面积,会导致电容器的电容减小,电荷分布不变,因此电荷量会减少。所以D选项正确。
所以,根据以上分析,答案为D。这个例题主要考察了电容器的基本概念和工作原理,需要同学们对电容器有基本的理解才能正确解答。
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