专题09电容器模型一模型界定本模型中涉及高中阶段中出现的电容器常见问题,包括动态分析、带电粒子在电容器间一类运动、直流含容电路、交流电路中的电容及暂态分析等.二模型破解电容器的充放电过程（i)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能.放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能.(ii)电容器充电和放电过程的特点（I）充电过程的特点（如图1甲所示）①有电流，电流方向流入正极板，电流由大到小.②电容器所带电荷量增加.③电容器两极板间电压升高.④电容器间的电场强度增强.充电结束后，电容器所在的电路无电流，电容器两极板电压与充电电压相等.（II）放电过程的特点（如图1乙所示）①有电流，电流方向流出正极板，电流由大变小.②电容器所带电荷量减少.③电容器两极板电压降低.④电容器中电场强度减弱.电容器放电结束，电路中无电流.例１.某电容式话筒的原理示意图如题图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距离增大过程中，AP、Q构成的电容器的电容增大例１題图图1BP上电荷量保持不变CM点的电势比N点的低DM点的电势比N点的高【答案】D模型演练１.如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向。（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（）A．小球带负电B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变大C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D．当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率【答案】C【解析】：根据电路可知A板电势高于B板电势，AB间电场强度方向水平向右。小球受电场力也水平向右，故小球带正电，所以A项错误；当滑动头从a向b滑动时，路端电压减小，故1R两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，故细线的偏角变小，所以B项错误；当极板间电压减小，极板的带电量将减小而放电，又由于A板带正电，故放电电流从上向下流过电流表，所以C项正确；由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所示无法判断电源的输出功率变化的规律，所以D项错误。2.如图所示，平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端C相连接，I1和I2分别表示流过变阻器上、下部分的电流。电子以速度V0垂直于电场线方向向往并穿过平行板间的电场。在保证电子能始终穿出平行板间电场的情况下，下列说法中正确的是A.若使滑动变阻器的滑动端C上移，则电容器极板上的所带的电荷量Q增大，电子穿越平行板所需的时间t减小B.在滑动变阻器的滑动端C下移的过程中，则I1＝I2C.将两板间的距离稍加大后，电子离开电场时，比未变前离开电场时偏向角增大D.将两板间的距离稍加大后，电子离开电场时，比未变前离开电场时动能小【答案】D电容器的动态分析(i)动态问题的三种情况分析有关平行板电容器的Q、E、U和C的关系时，主要有三种情况：①保持两极板与电源相连，则电容器两板间电压U不变.②充电后断开电源，则电容器带电荷量Q不变.保持电路连接，但电路中串有二极管，在二极管导通时电容器两板间电压U不变；在二极管截止时电容器带电荷量Q不变.(ii)动态问题的三个常用公式及解题思路①确定不变量.电容器与电源相连时，电压不变；电容器先充电后与电源脱离时，所带电荷量不变.用决定式dSCr分析平行板电容器电容的变化.用定义式UCQ分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.dEU分析电容器极板间场强的变化.(iii)三类动态问题的分析(I)电压不变如图２所示,开关S闭合，由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压U保持不变，可根据下列几式讨论C、Q、E的变化情况：dSdkSCrr4，dSkdSUCUQrr4ddUE1①当电容器两极板正对面积S变化时（假设εr、d不变）：S变大时，,由dkSCr4知C变大，由Q=C·U知Q变大，由dUE知因U、d均不变，故板间场强不变；同理,S变小时，C变小，Q变小，E不变.②当电容器两极板间介质的介电常数εr变化时（假设S、d不变）：εr变大时，C变大...