Question

用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，则（选填“增大”，“减小”或“不变”）
（!）保持其它条件不变，增大S，则 θ

 

（2）保持其它条件不变，增大d，则θ

 

（3）保持其它条件不变，在两块极板间插入陶瓷，则θ

 

（4）保持其它条件不变，在两块极板间插入一块导体（与极板不接触），则θ

 

．

Answer 1

分析：静电计能测定板间电势差U，U增大，偏角θ增大，反之，U减小，偏角θ减小．
电容器的带电量不变，根据电容的决定式C=

?S

4πkd

，分析电容的变化，由电容的定义式C=

Q

U

分析板间电压的变化，即可判断偏角θ如何变化．

解答：解：（1）保持其它条件不变，增大S，根据电容的决定式C=

?S

4πkd

，可知电容增大，电量Q不变，由电容的定义式C=

Q

U

分析得知；板间电压减小，则偏角θ减小．
（2）保持其它条件不变，增大d，根据电容的决定式C=

?S

4πkd

，可知电容减小，电量Q不变，由电容的定义式C=

Q

U

分析得知；板间电压增大，则偏角θ增大．
（3）保持其它条件不变，在两块极板间插入陶瓷，根据电容的决定式C=

?S

4πkd

，可知电容增大，电量Q不变，由电容的定义式C=

Q

U

分析得知；板间电压减小，则偏角θ减小．
（4）保持其它条件不变，在两块极板间插入一块导体（与极板不接触），相当于板间距离减小，根据电容的决定式C=

?S

4πkd

，可知电容增大，电量Q不变，由电容的定义式C=

Q

U

分析得知；板间电压减小，则偏角θ减小．
故答案为：（1）减小；（2）增大；（3）减小；（4）减小．

点评：解决电容器动态变化分析问题，关键掌握电容的决定式C=

?S

4πkd

和电容的定义式C=

Q

U

，并结合分析．