高中物理電容器的電容學習教案

1、會計學1高中物理電容器的電容高中物理電容器的電容第一頁，編輯于星期三：六點 四十分。第1頁/共65頁第二頁，編輯于星期三：六點 四十分。第2頁/共65頁第三頁，編輯于星期三：六點 四十分。1知道電容器的概念，認識常見的知道電容器的概念，認識常見的 電容器，熟悉電容器的充、放電電容器，熟悉電容器的充、放電 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。第3頁/共65頁第四頁，編輯于星期三：六點 四十分。2理解電容的概念及定義方法，理解電容的概念及定義方法， 掌握電容的定義、公式、單位，掌握電容的定義、公式、單位， 并會應用定義式進行簡單的計算。并會應用定義式進行簡單的計算。第4頁/共65頁第五頁，編輯于星期三：六點 四十分。3了

2、解影響平行板電容器電容大了解影響平行板電容器電容大 小的因素，了解平行板電容器小的因素，了解平行板電容器 的電容公式。的電容公式。第5頁/共65頁第六頁，編輯于星期三：六點 四十分。第6頁/共65頁第七頁，編輯于星期三：六點 四十分。 讀教材讀教材填要點填要點 1電容器電容器 (1)組成：兩個彼此組成：兩個彼此 的導體，組成一個電的導體，組成一個電容器，兩導體分別是電容器的兩極。容器，兩導體分別是電容器的兩極。 (2)電容器充、放電電容器充、放電 充電：把電容器的兩個極板分別和電源的兩極相連使兩極板充電：把電容器的兩個極板分別和電源的兩極相連使兩極板分別帶上分別帶上 電荷的過程。電荷的過程。絕

3、緣又相距較近絕緣又相距較近等量異種等量異種第7頁/共65頁第八頁，編輯于星期三：六點 四十分。 放電：把電容器的兩個極板相連，兩極板上的電荷互相放電：把電容器的兩個極板相連，兩極板上的電荷互相 ，使電容器兩極板上的電荷發(fā)生，使電容器兩極板上的電荷發(fā)生 的過程。的過程。 關鍵一點關鍵一點電容器所帶的電荷量是指一個電極上所帶電容器所帶的電荷量是指一個電極上所帶電荷量的絕對值。電荷量的絕對值。吸引吸引中和中和第8頁/共65頁第九頁，編輯于星期三：六點 四十分。比值比值容納電荷本領容納電荷本領第9頁/共65頁第十頁，編輯于星期三：六點 四十分。1061012成正比成正比成反比成反比第10頁/共65頁第

4、十一頁，編輯于星期三：六點 四十分。第11頁/共65頁第十二頁，編輯于星期三：六點 四十分。云母云母紙質紙質可變可變第12頁/共65頁第十三頁，編輯于星期三：六點 四十分。 (2)電容器的額定電壓和擊穿電壓：電容器的額定電壓和擊穿電壓： 擊穿電壓：加在電容器兩極板上的電壓不能超過擊穿電壓：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，電介質將被某一限度，超過這個限度，電介質將被 ，電容器損壞，電容器損壞，這個極限電壓稱為擊穿電壓。，這個極限電壓稱為擊穿電壓。擊穿擊穿第13頁/共65頁第十四頁，編輯于星期三：六點 四十分。 額定電壓：電容器能夠額定電壓：電容器能夠 工作時的電壓。電容器

5、工作時的電壓。電容器外殼上標的電壓即是額定電壓，這個值比擊穿電壓低。外殼上標的電壓即是額定電壓，這個值比擊穿電壓低。 關鍵一點關鍵一點給電容器充電時，不要超過擊穿電壓。給電容器充電時，不要超過擊穿電壓。長期正常長期正常第14頁/共65頁第十五頁，編輯于星期三：六點 四十分。 試身手試身手夯基礎夯基礎 1下列關于電容器的敘述正確的是下列關于電容器的敘述正確的是 ()A電容器是儲存電荷的容器，只有帶電的容器才能稱電容器是儲存電荷的容器，只有帶電的容器才能稱 為電容器為電容器B任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導體，就組成任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導體，就組成了了 電容器，跟這兩個導體是否帶電無關電

6、容器，跟這兩個導體是否帶電無關第15頁/共65頁第十六頁，編輯于星期三：六點 四十分。C電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和D電容器充電過程是將其他形式的能轉變成電容器的電能電容器充電過程是將其他形式的能轉變成電容器的電能 并儲存起來，電容器的放電過程是將電容器儲存的電能并儲存起來，電容器的放電過程是將電容器儲存的電能 轉化為其他形式的能轉化為其他形式的能第16頁/共65頁第十七頁，編輯于星期三：六點 四十分。解析：解析：電容器既然是儲存電荷的容器，它里面有無電荷不電容器既然是儲存電荷的容器，它里面有無電荷不影響其儲存電荷的能力，影響

7、其儲存電荷的能力，A錯誤，錯誤，B正確；電容器所帶的電荷正確；電容器所帶的電荷量指任一極板電荷量的絕對值，若求兩極板電荷量的代數(shù)和，則恒量指任一極板電荷量的絕對值，若求兩極板電荷量的代數(shù)和，則恒為零，為零，C錯誤；電容器的充、放電伴隨能量轉化，錯誤；電容器的充、放電伴隨能量轉化，D正確。正確。答案：答案：BD第17頁/共65頁第十八頁，編輯于星期三：六點 四十分。2對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是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，電容將減小將兩極板平行錯開，使正對面積減小

8、，電容將減小第18頁/共65頁第十九頁，編輯于星期三：六點 四十分。C在下極板的內表面上放置一面積和極板相等，厚度小在下極板的內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，電容將增大于極板間距的陶瓷板，電容將增大D在下極板的內表面上放置一面積和極板相等、厚度小在下極板的內表面上放置一面積和極板相等、厚度小 于極板間距的鋁板，電容將增大于極板間距的鋁板，電容將增大第19頁/共65頁第二十頁，編輯于星期三：六點 四十分。答案：答案：BCD第20頁/共65頁第二十一頁，編輯于星期三：六點 四十分。3有一只電容器的規(guī)格是有一只電容器的規(guī)格是“1.5 F,9 V”。則這只電容器上。則這只電容

9、器上的電荷量不能超過的電荷量不能超過_C。解析：解析：根據(jù)根據(jù)QCU，則則Q1.51069 C1.35105 C。答案：答案：1.35105第21頁/共65頁第二十二頁，編輯于星期三：六點 四十分。4. 如圖如圖181所示，電源電壓所示，電源電壓U10 V ，平行板電容器兩極板間距離為平行板電容器兩極板間距離為d，合上開關合上開關S后，把兩極板間距離增大后，把兩極板間距離增大為為2d。然后斷開。然后斷開S，并把電容器兩極板間距離復原，此時，并把電容器兩極板間距離復原，此時兩極板間電壓為兩極板間電壓為_V。圖圖181第22頁/共65頁第二十三頁，編輯于星期三：六點 四十分。答案：答案：5第23頁

10、/共65頁第二十四頁，編輯于星期三：六點 四十分。第24頁/共65頁第二十五頁，編輯于星期三：六點 四十分。1概念辨析概念辨析電容器電容器電容電容帶電荷量帶電荷量是一個實物，是一個實物，由靠得很近的由靠得很近的彼此絕緣的兩彼此絕緣的兩個導體組成，個導體組成，有兩個電極有兩個電極反映電容器本身性質的反映電容器本身性質的物理量，反映了電容器物理量，反映了電容器容納電荷的本領；與電容納電荷的本領；與電容器上所加電壓和所帶容器上所加電壓和所帶電荷量均無關電荷量均無關通常是指電容器通常是指電容器已容納的電荷的已容納的電荷的數(shù)量，由電容器數(shù)量，由電容器的電容和所加電的電容和所加電壓共同決定壓共同決定第25

11、頁/共65頁第二十六頁，編輯于星期三：六點 四十分。 2靜電計靜電計 靜電計的工作原理是：當靜電計的金屬桿與金屬外靜電計的工作原理是：當靜電計的金屬桿與金屬外殼間有電勢差時殼間有電勢差時(金屬針與外殼構成一個電容器金屬針與外殼構成一個電容器)，由于靜電，由于靜電斥力的作用，指針偏轉，電勢差越大，指針的偏角也越大，指斥力的作用，指針偏轉，電勢差越大，指針的偏角也越大，指針偏轉的角度與刻度盤上的電勢差刻度相對應，因此，靜電計針偏轉的角度與刻度盤上的電勢差刻度相對應，因此，靜電計可以測電壓。可以測電壓。第26頁/共65頁第二十七頁，編輯于星期三：六點 四十分。3兩個公式的比較兩個公式的比較第27頁/

12、共65頁第二十八頁，編輯于星期三：六點 四十分。第28頁/共65頁第二十九頁，編輯于星期三：六點 四十分。第29頁/共65頁第三十頁，編輯于星期三：六點 四十分。第30頁/共65頁第三十一頁，編輯于星期三：六點 四十分。第31頁/共65頁第三十二頁，編輯于星期三：六點 四十分。第32頁/共65頁第三十三頁，編輯于星期三：六點 四十分。電容器的電容是由本身決定的，與是否帶電無關，所以電容電容器的電容是由本身決定的，與是否帶電無關，所以電容器放掉全部電荷后，電容仍然是器放掉全部電荷后，電容仍然是150 F。答案答案150 F4.5104 C150 F第33頁/共65頁第三十四頁，編輯于星期三：六點

13、 四十分。第34頁/共65頁第三十五頁，編輯于星期三：六點 四十分。第35頁/共65頁第三十六頁，編輯于星期三：六點 四十分。2討論討論定電壓問題定電壓問題定電荷量問題定電荷量問題情形情形電容器始終與電源電容器始終與電源連接連接電容器充電后與電源電容器充電后與電源斷開斷開不變量不變量U不變不變Q不變不變第36頁/共65頁第三十七頁，編輯于星期三：六點 四十分。第37頁/共65頁第三十八頁，編輯于星期三：六點 四十分。 2用控制變量法，可以研究用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素影響平行板電容器電容的因素(如如圖圖182所示所示)。設兩極板正對。設兩極板正對面積為面積為S，極板間的距

14、離為，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為，靜電計指針偏角為。實驗中，。實驗中，極板所帶電荷量不變，若極板所帶電荷量不變，若 ()圖圖182第38頁/共65頁第三十九頁，編輯于星期三：六點 四十分。A保持保持S不變，增大不變，增大d，則，則變大變大B保持保持S不變，增大不變，增大d，則，則變小變小C保持保持d不變，減小不變，減小S，則，則變小變小D保持保持d不變，減小不變，減小S，則，則不變不變第39頁/共65頁第四十頁，編輯于星期三：六點 四十分。第40頁/共65頁第四十一頁，編輯于星期三：六點 四十分。答案答案A第41頁/共65頁第四十二頁，編輯于星期三：六點 四十分。 對平行板電容器的電容

15、和靜電計測電勢差可這樣理解：對定電對平行板電容器的電容和靜電計測電勢差可這樣理解：對定電荷量問題可認為荷量問題可認為Q一定，一定，U隨隨C變化；對定電壓問題可認為變化；對定電壓問題可認為U一定，一定，Q隨隨C而變化，而靜電計電荷量的變化對平行板電容器極板而變化，而靜電計電荷量的變化對平行板電容器極板上的電荷量變化而言是可以忽略的。上的電荷量變化而言是可以忽略的。第42頁/共65頁第四十三頁，編輯于星期三：六點 四十分。 帶電粒子在平行板電容器中的問題是靜電場與力學知識帶電粒子在平行板電容器中的問題是靜電場與力學知識的綜合，分析方法與力學的分析方法基本相同：先分析受力的綜合，分析方法與力學的分析

16、方法基本相同：先分析受力情況，再分析運動狀況和運動過程情況，再分析運動狀況和運動過程(平衡、加速或減速，是直平衡、加速或減速，是直線還是曲線運動線還是曲線運動)，然后選用恰當?shù)囊?guī)律，然后選用恰當?shù)囊?guī)律(如牛頓定律、動能定理如牛頓定律、動能定理及能量守恒定律及能量守恒定律)解題。解題。第43頁/共65頁第四十四頁，編輯于星期三：六點 四十分。 3一平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一一平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間電壓為零，經一段時間后大小與

17、其速率成正比。若兩極板間電壓為零，經一段時間后，油滴以速率，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經一段時，經一段時間后，油滴以速率間后，油滴以速率v勻速上升。若兩極板間電壓為勻速上升。若兩極板間電壓為U，油，油滴做勻速運動時速度的大小、方向將是滴做勻速運動時速度的大小、方向將是()第44頁/共65頁第四十五頁，編輯于星期三：六點 四十分。A2v、豎直向下、豎直向下B2v、堅直向、堅直向上上C3v、豎直向下、豎直向下 D3v、豎直向、豎直向上上第45頁/共65頁第四十六頁，編輯于星期三：六點 四十分。審題指導審題指導(1)空氣阻力的表達式空氣阻力的表達式fkv

18、和方向。和方向。(2)勻速運動，勻速運動，F(xiàn)合合0，列方程求解。，列方程求解。第46頁/共65頁第四十七頁，編輯于星期三：六點 四十分。答案答案C第47頁/共65頁第四十八頁，編輯于星期三：六點 四十分。 處理該類問題要先進行受力分析，再結合平衡條件、處理該類問題要先進行受力分析，再結合平衡條件、牛頓運動定律、功能觀點進行求解。牛頓運動定律、功能觀點進行求解。第48頁/共65頁第四十九頁，編輯于星期三：六點 四十分。第49頁/共65頁第五十頁，編輯于星期三：六點 四十分。第50頁/共65頁第五十一頁，編輯于星期三：六點 四十分。1(對應要點一對應要點一)下列關于電容的說法正確的是下列關于電容的

19、說法正確的是 ()A電容器簡稱電容電容器簡稱電容B電容器電容器A的電容比的電容比B的大，說明的大，說明A的帶電荷量比的帶電荷量比B多多C電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1 V時電時電 容器需要帶的電荷量容器需要帶的電荷量D由公式由公式CQ/U知，電容器的電容與電容器兩極板知，電容器的電容與電容器兩極板 間的電壓成反比，與電容器所帶的電荷量成正比間的電壓成反比，與電容器所帶的電荷量成正比第51頁/共65頁第五十二頁，編輯于星期三：六點 四十分。解析：解析：電容器和電容是兩個不同的概念，電容器和電容是兩個不同的概念，A錯；電容器錯；電容器A的的電容比電容比B

20、的大，只能說明電容器的大，只能說明電容器A容納電荷的本領比容納電荷的本領比B強，與是強，與是否帶電無關，否帶電無關，B錯；電容器的電容大小和它的兩極板所帶的電荷錯；電容器的電容大小和它的兩極板所帶的電荷量、兩極板間的電壓、電容器的體積等無關，量、兩極板間的電壓、電容器的體積等無關，D錯。通過本題，錯。通過本題，我們對公式我們對公式CQ/U有了進一步的理解，電容器的電容只由電有了進一步的理解，電容器的電容只由電容器本身決定。容器本身決定。答案：答案：C第52頁/共65頁第五十三頁，編輯于星期三：六點 四十分。第53頁/共65頁第五十四頁，編輯于星期三：六點 四十分。第54頁/共65頁第五十五頁，編輯于星期三：六點 四十分。答案：答案：BD第55頁/共65頁第五十六頁，編輯于星期三：六點 四十分。第56頁/共65