高中物理电容器两类不变(Q不变、U不变)模型

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在高中物理电容器有关题目中,常考的一种类型时,保持电容器的电压U不变或带电量Q不变,改变电容器两极板的距离d、正对面积、介质,问E、U、Q、C怎么变,一般这类题型在选择题考的比较多,下面分别分析这两种情况。

1、保持电容器两电极板间的电压U不变,增大两极板之间的距离d,问E、Q、C的变化情况。

 (电容器连接到电源上,此时电容器两板间的电压U不变)

(1)两板间的距离d增大,由电容的决定式,可知C变小。

(2)C变小,由Q=CU,可知Q变小。

(3)由E=U/d,可知E变小。

2、保持电容器两电极板所带的电荷量Q不变,增大两极板之间的距离d,问E、U、C的变化情况。

(电容器与电源接通后再断开,电极板就带上了Q的电荷量)

(1)两板间的距离d增大,由电容的决定式,可知C变小。

(2)C变小,由U=Q/C,可知U变大。

(3)U变大,d也变大,E=U/d,那E如何变化呢?E=U/d=Q/cd,又由,带入,可以发现最后d被约掉了,E与d的变化无关,所以E不变。

这类题型一般分析步骤:

1、首先判断属于哪一种类型,是电压U不变还是电荷量Q不变。

2、再由电容器的决定式判断电容怎么变。

3、然后利用电容的比例式判断Q或U怎么变。C=Q/U

4、最后利用匀强电场中电场强度公式判断电场强度如何变。E=U/d


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