各位同學(xué)大家好，歡迎來(lái)到十點(diǎn)課堂，跟勇哥學(xué)物理，今天距離高考第68天，我們繼續(xù)分享靜電場(chǎng)中的電容器問(wèn)題。

電容器是用來(lái)容納電荷儲(chǔ)存電能的裝置。

高中階段我們主要學(xué)習(xí)平行板電容器，今天的一共有三個(gè)重點(diǎn)，

第一是平板電容器的三個(gè)常見(jiàn)公式；

第二是電容器的充放電過(guò)程和儲(chǔ)能的大??；

第三是在極板之間懸浮的液滴。

   電容器的常見(jiàn)公式   

平行板電容器的三個(gè)重要公式是：定義式、決定式和兩板之間勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的公式。

電容的定義式C=Q/U=ΔQ/ΔU ，Q表示極板上的帶電量，U表示兩板之間的電壓。

電容的決定式C=εS/4πkd，其中ε是電介質(zhì)常數(shù)，S指極板正對(duì)面積，d指的極板間的距離。

電容大小與是否充電無(wú)關(guān)，與極板的電量Q和電壓U沒(méi)有關(guān)系。就相當(dāng)于我們做了一個(gè)水杯，即使不倒入水的情況下，水杯的容積也是保持不變的。所以電容有定義式和決定式兩個(gè)物理量表達(dá)式。

平板電容器的兩個(gè)金屬板帶等量的異種電荷，

比如A板帶正電，那么對(duì)應(yīng)的B板就會(huì)帶負(fù)電，它們的電荷量的大小相同。

兩個(gè)極板都會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)相互疊加在AB板間的空間內(nèi)，就會(huì)形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)。

當(dāng)電壓U保持不變時(shí)，E=U/d；

當(dāng)電量Q保持不變時(shí)，E=4πkQ/εS

除了記住平板電容器的定義式、決定式和場(chǎng)強(qiáng)的大小之外，

我們也需要知道電容器的單位，法拉(F)，1法拉=10的6次方微法=10的12次方皮法。

    充電、放電和儲(chǔ)能    

對(duì)于電容器的公式和單位理解之后，就需要思考：

電容器是如何充電和放電的？

看我們的筆記當(dāng)中，當(dāng)s接到a端時(shí)，電容器與電源相連時(shí)，電源就會(huì)給電容器充電。

開(kāi)關(guān)s接到a端，電容器就處于充電過(guò)程當(dāng)中，與電源正極相連的a板就帶上正電荷，與負(fù)極相連的b板帶負(fù)電荷。

隨著電量的逐漸增加，兩板之間的電壓U也會(huì)逐漸的增大，充電過(guò)程中會(huì)有瞬時(shí)電流，電流I=E-U/R，U增大，電流I逐漸減小。

當(dāng)電壓逐漸增大，最后達(dá)到與電源的電動(dòng)勢(shì)相等的時(shí)候，電容器就不再充電，此時(shí)的電流I=0。

在充電過(guò)程當(dāng)中，隨著電量Q不斷增大，兩板之間的電壓也會(huì)逐漸增大，U=E的時(shí)候就完成了充電的過(guò)程。

那么最后極板上所容納的電子核量如何求呢？

根據(jù)電容器的定義 C=Q/U 可以推導(dǎo)出來(lái)的，Q=CU=CE。

如果有的題目中告知了我們充電的時(shí)間t，就可以求出電容器的充電過(guò)程中的平均電流，I=CE/t

平均電流是一個(gè)具體的值，是不變的，而瞬時(shí)電流逐漸變小。

這就跟我們跑100米一樣，瞬時(shí)速度是變化的，但是平均速度就是總位移除以總時(shí)間就可以了。

如何求變?nèi)萜鲀?chǔ)存的電能？

我們通常是畫(huà)出Q-U圖像，Q=CU是過(guò)原點(diǎn)的正比例函數(shù)，它的斜率就是電容C。

Q-U圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積就代表儲(chǔ)存的能量：E電=CQ/2=CU2/2

理解了電容器的充電過(guò)程，放電過(guò)程也就好理解了，把開(kāi)關(guān)s扳到b端時(shí)，它就處于放電的過(guò)程。

當(dāng)接通的瞬間，會(huì)有一個(gè)瞬時(shí)電流I=U/R=E/R，

隨著電量Q的逐漸變化，電流也會(huì)逐漸的減小，最后放完電之后電流等于0。

   液滴懸浮問(wèn)題分析   

最后我們?cè)賮?lái)說(shuō)一下，液體懸浮在極板間的問(wèn)題。

如果液滴懸浮，那他一定需要考慮重力，受力平衡，它受到的重力mg=qE(電場(chǎng)力)，

通過(guò)電場(chǎng)方向和受力分析我們，就可以知道液滴的電性。

如果a板向上移動(dòng)，問(wèn)液滴還能否處于靜止?fàn)顟B(tài)？

分析這個(gè)問(wèn)題有兩種情況

……

今天我們就講到這里，咱們明天見(jiàn)。