Question

用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）．設兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ．實驗中，極板所帶電荷量不變，則（選填“增大”，“減小”或“不變”）
（!）保持其它條件不變，增大S，則 θ

 

（2）保持其它條件不變，增大d，則θ

 

（3）保持其它條件不變，在兩塊極板間插入陶瓷，則θ

 

（4）保持其它條件不變，在兩塊極板間插入一塊導體（與極板不接觸），則θ

 

．

Answer 1

分析：靜電計能測定板間電勢差U，U增大，偏角θ增大，反之，U減小，偏角θ減小．
電容器的帶電量不變，根據電容的決定式C=

?S

4πkd

，分析電容的變化，由電容的定義式C=

Q

U

分析板間電壓的變化，即可判斷偏角θ如何變化．

解答：解：（1）保持其它條件不變，增大S，根據電容的決定式C=

?S

4πkd

，可知電容增大，電量Q不變，由電容的定義式C=

Q

U

分析得知；板間電壓減小，則偏角θ減小．
（2）保持其它條件不變，增大d，根據電容的決定式C=

?S

4πkd

，可知電容減小，電量Q不變，由電容的定義式C=

Q

U

分析得知；板間電壓增大，則偏角θ增大．
（3）保持其它條件不變，在兩塊極板間插入陶瓷，根據電容的決定式C=

?S

4πkd

，可知電容增大，電量Q不變，由電容的定義式C=

Q

U

分析得知；板間電壓減小，則偏角θ減小．
（4）保持其它條件不變，在兩塊極板間插入一塊導體（與極板不接觸），相當于板間距離減小，根據電容的決定式C=

?S

4πkd

，可知電容增大，電量Q不變，由電容的定義式C=

Q

U

分析得知；板間電壓減小，則偏角θ減小．
故答案為：（1）減小；（2）增大；（3）減小；（4）減小．

點評：解決電容器動態變化分析問題，關鍵掌握電容的決定式C=

?S

4πkd

和電容的定義式C=

Q

U

，并結合分析．