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高考中有关平行板电容器问题归类赏析

2017-12-13河北刘俊纪樊秀才

教学考试(高考物理) 2017年5期

河北 刘俊纪 樊秀才

电容器归类剖析,构建电磁学体系,提升学科素养。

高考中有关平行板电容器问题归类赏析

电容器是电子和微电子技术中的重要元件。在中学阶段需要掌握的是最基本的平行板电容器。纵观近几年高考,有关此考点的试题频频出现,此类题涉及面广,要求逻辑思维能力强,而且分值高。故这一考点值得大家重视。现把其总结如下,以飨读者。

一、平行板电容器的两类基本问题

【例1】 一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路如图1所示。开关S闭合,一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是

( )

图1

A.带电液滴可能带正电

B.增大两极板距离的过程中,电阻R中有从a到b的电流,电容器中电荷从B到A

C.断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降

D.断开S,将B极板上移一段距离,P点的电势降低

【答案】D

【小结】讨论此类问题的基本思路是

第一步:明确Q与U哪个是恒量;

第四步:选定某一极板A为零电势,利用φB=UBA=EdBA计算某点B的电势或判断其电势变化。另外由Ep=qφB还可确定点电荷在B点电势能的变化。

二、直流电路中的电容器问题

在直流电路中,电容器充、放电时会形成充、放电电流。当电路稳定后,电容器相当于电阻无穷大的元件,与电容器串联的电阻相当于导线,电容器所在支路可看作是断开的,简化电路时可将电容器去掉分析;电容器两极板间的电压与电容器并联的用电器两端的电压大小相等。

1.电容器与电阻串并联

【例2】如图2所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=7.5 Ω,电容器的电容C=4 μF。……

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