- 高一物理电容选修
高一物理电容选修的内容包括:
1. 静电场:学习电场强度、电势、电容等概念,以及电场力做功与电势差的关系。
2. 电路分析基础:学习电容器的结构与工作原理、电容的测量方法、串并联电路的电容特点等。
3. 交流电:了解交流电的产生、描述以及电容在交流电路中的作用。
此外,部分地区的高中物理课程还包含“电容器的应用”章节。请注意,不同地区的高中物理课程设置有所不同,具体内容请参考当地教材。
相关例题:
题目:一个平行板电容器,电容为C,充电后与电源保持连接,然后断开电源。将一块厚度为d、相对电容率为e的电介质板(带电量为Q)插入两板之间。
(1)求插入电介质板前后平行板电容器的带电量;
(2)求插入电介质板后两极板间的电势差;
(3)求插入电介质板后,两极板间的场强。
【分析】
(1)根据电容的决定式$C = \frac{ɛS}{4\pi kd}$和定义式$C = \frac{Q}{U}$求解;
(2)根据电容的定义式$C = \frac{Q}{U}$求解;
(3)根据电容的定义式$E = \frac{U}{d}$求解。
【解答】
(1)插入电介质板前,平行板电容器的带电量为$Q = CU$,其中C为电容器的电容,$U$为两极板间的电压。插入电介质板后,平行板电容器的带电量不变,仍为$Q = CU$。
(2)插入电介质板后,两极板间的电势差为$U^{\prime} = \frac{Q}{C + \epsilon S}$,其中$\epsilon$为电介质的介电常数,$S$为两极板的面积。根据电容的定义式$C = \frac{Q}{U}$可得$U^{\prime} = \frac{Q}{C + \frac{ɛS}{4\pi kd}}$。
(3)插入电介质板后,两极板间的场强为$E = \frac{U^{\prime}}{d}$,其中$U^{\prime}$为两极板间的电势差,$d$为两极板的间距。根据电容的定义式$E = \frac{Q}{Cd}$可得$E = \frac{\frac{Q}{C}}{d} = \frac{\frac{CU}{C + \frac{ɛS}{4\pi kd}}}{d} = \frac{CU}{Cd + \frac{\epsilon S}{4\pi k}}$。
综上所述,这道例题考察了电容器的相关知识,包括电容的决定式、定义式以及场强的定义式等。通过这道例题,可以加深对电容器的理解,提高解题能力。
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