人教版選修11 電容器 第一課時 學案.docx

1.4電容器學習目標：1.知道什么是電容器和平行板電容器的主要構(gòu)造.2.理解電容的概念及其定義式和決定式.3.掌握平行板電容器電容的決定式，并能用其討論有關(guān)問題學習重點：電容反映了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，定義式為cqu學習重點：平行板電容器的電容決定式為crs4kd知識探究：一、 電容器照相機的閃光燈是通過電容供電的，拍照前先對電容器充電，拍照時電容器瞬間放電，閃光燈發(fā)出耀眼的白光拍照前、后的充電過程和放電過程，能量發(fā)生怎樣的變化？ 要點總結(jié)1電容器：把能儲存電荷和電能的裝置叫電容器任何兩個彼此_又相隔很近的_，都可以看成是一個電容器2電容器的充電和放電：(1)充電：把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負極相連，兩個極板分別帶上等量_電荷的過程叫做充電(2)放電：用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷_的過程叫做放電3電容：(1)定義：電容器所帶的電荷量q與電容器兩極板間的電勢差u的_(2)公式c_，其中q指一個極板上帶電荷量的絕對值(3)單位：_，符號是f,1 f1 c/v,1 f_f_ pf.(4)意義：電容是表示電容器_的特性的物理量4電容器的電容在數(shù)值上等于兩極板間每升高(或降低)單位電壓時增加(或減少)的電荷量說明：c，對任何電容器都適用q為電容器的帶電荷量，是其中一個極板上帶電荷量的絕對值例1有一充電的電容器，兩板間的電壓為3 v，所帶電荷量為4.5104 c，此電容器的電容是多少？將電容器的電壓降為2 v，電容器的電容是多少？所帶電荷量是多少？二、平行板電容器的電容常用電容器平行板電容器由兩塊平行放置的金屬板組成利用平行板電容器進行如下實驗：(1)如圖1所示，保持q和d不變，增大(或減少)兩極板的正對面積s，觀察電勢差u(靜電計指針偏角)的變化，依據(jù)c，分析電容c的變化圖1(2)如圖2所示，保持q和s不變，增大(或減小)兩極板間的距離d，觀察電勢差u(靜電計指針偏角)的變化，依據(jù)c，分析電容c的變化圖2 (3)如圖3所示，保持q、s、d不變，插入電介質(zhì)，觀察電勢差u(靜電計指針偏角)的變化，依據(jù)c，分析電容c的變化圖3要點總結(jié)1平行板電容器的電容與兩平行極板正對面積s成_，與電介質(zhì)的相對介電常數(shù)成_，與極板間距離d成_，其表達式為c，兩板間為真空時相對介電常數(shù)1，其他任何電介質(zhì)的相對介電常數(shù)都大于1.2c適用于所有電容器；c僅適用于平行板電容器3常見的電容器，從構(gòu)造上看，可以分為_和_兩類4加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，超過這個限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓稱為_電壓電容器外殼上標的是工作電壓，或稱_電壓，這個數(shù)值比擊穿電壓_例2(多選)對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是()a將兩極板的間距加大，電容將增大b將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小c在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大d在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大三、平行板電容器的動態(tài)分析1.如圖4所示，電容器充電后保持和電源相連，此時電容器兩極板間的電壓不變圖4(1)當兩極板的正對面積s增大時，電容器的c、q、e如何變化？(2)當兩極板間距d增大時，電容器的c、q、e如何變化？2在上圖中，電容器充電后和電源斷開，此時電容器的帶電荷量不變(1)當兩極板的正對面積s增大時，電容器的c、u、e將如何變化？(2)當兩極板間距d增大時，電容器的c、u、e將如何變化？要點總結(jié)1分析方法：抓住不變量，分析變化量其理論依據(jù)是：(1)電容器電容的定義式c_；(2)平行板電容器內(nèi)部是勻強電場，e_；(3)平行板電容器電容的決定式c_.2兩類典型題型(1)電壓不變時：若電容器始終與電源相連，這時電容器兩極板間的_是不變的，以此不變量出發(fā)可討論其他量的變化情況(2)電荷量不變時：若電容器在充電后與電源斷開，這時電容器兩極板上的_保持不變，在此基礎(chǔ)上討論其他量的變化例3(多選)如圖5所示，用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板間的電勢差u，現(xiàn)使b板帶正電，則下列判斷正確的是()圖5a增大兩極板之間的距離，靜電計指針張角變大b將a板稍微上移，靜電計指針張角將變大c若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計指針張角變大d若將a板拿走，則靜電計指針張角變?yōu)榱汜槍τ?xùn)練(多選)兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行正對放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖6所示，接通開關(guān)s，電源即給電容器充電則()圖6a保持s接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強度減小b保持s接通，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則極板上的電荷量增大c斷開s，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小d斷開s，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大1(對電容器及電容的理解)電容器是一種常用的電子元件對電容器認識正確的是()a電容器的電容表示其儲存電荷的能力b電容器的電容與它所帶的電荷量成正比c電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比d電容的常用單位有f和pf,1 f103 pf2(對電容器及電容的理解)某電容器上標有“25 f450 v”字樣，下列對該電容器的說法中正確的是()a要使該電容器兩極板之間電壓增加1 v，所需電荷量為2.5105 cb要使該電容器帶電荷量為1 c，兩極板之間需加電壓2.5105 vc該電容器能夠容納的電荷量最多為2.5105 cd該電容器能夠承受的最大電壓為450 v3(平行板電容器的兩類典型問題)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7所示)設(shè)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.實驗中，極板所帶電荷量不變，若()圖7a保持s不變，增大d，則變大b保持s不變，增大d，則變小c保持d不變，減小s，則變小d保持d不變，減小s，則不變4(平行板電容器的兩類典型問題)(多選)連接在電池兩極上的平行板電容器，當兩板間的距離減小時()a電容器的電容c變大b電容器極板的帶電荷量q變大c電容器兩極板間的電勢差u變大d電容器兩極板間的電場強度e變大答案精析知識探究一、拍照前的充電過程由電源獲得的電能儲存在電容器中；拍照后的放電過程，兩極板間的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量要點總結(jié)1絕緣導(dǎo)體2(1)異種(2)中和3(1)比值(2)(3)法拉1061012(4)儲存電荷典型例題例11.5104 f1.5104 f3104 c解析c f1.5104 f.電容器電壓降為2 v時，電容不變，仍為1.5104 f此時電荷量為qcu1.51042 c3104 c.二、(1)實驗結(jié)論：s增大，電勢差u減小，電容c增大(2)實驗結(jié)論：d增大，電勢差u增大，電容c減小(3)實驗結(jié)論：插入電介質(zhì)，電勢差u減小，電容c增大要點總結(jié)1正比正比反比3固定電容器可變電容器4擊穿額定低典型例題例2bcd影響平行板電容器電容大小的因素有：(1)隨正對面積的增大而增大；(2)隨兩極板間距離的增大而減?。?3)在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大據(jù)上面敘述可直接看出b、c選項正確；對d選項，實際上是減小了兩極板間的距離所以本題正確選項應(yīng)為b、c、d.三、1(1)根據(jù)c，s增大時，c增大根據(jù)c得qcu，所以q增大，電場強度e不變(2)根據(jù)c，d增大時，c減小，由于qcu，所以q減小，電場強度e減小2(1)根據(jù)c，s增大時，c增大，由于u，所以u減小，電場強度e減小(2)根據(jù)c，d增大時，c減小，由于u，所以u增大，電場強度e，所以e不變要點