2011-2012學年高中物理 1.8 電容器與電容學案 新人教版選修3-1

1、1.8 電容器與電容 學案（人教版選修3-1）一、電容器1構造：彼此絕緣而又相互靠近的兩個_，就構成一個電容器2功能：(1)充電：把電容器的兩個極板與電源的正負極相連，就能使兩個極板上帶上_，這個過程叫做電容器充電(2)放電：用導線把充電后的電容器的兩個極板接通，兩個極板上的_就會_，電容器失去了電荷，這個過程叫做放電3帶電荷量：充電后_的帶電荷量的絕對值叫做電容器的帶電荷量 答案1.導體2.(1)等量的異種電荷(2)電荷中和3.任意一個極板二、電容1定義：電容器所帶的_與電容器兩極板間的_的比值，叫做電容器的電容2公式表達：C_ 3單位：在國際單位制中的單位是：_.給電容器帶上1庫侖的電荷量

2、，如果兩極板間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是_，即1法拉符號：F,1 F1 C/V.更小的單位還有_和_換算關系：1 F_F_pF.4物理意義：表示電容器容納_的物理量5標量：只有大小，沒有方向答案1.電荷量Q電勢差U2.3.法拉1法拉微法皮法10610124.電荷本領三、平行板電容器的電容理論分析表明，平行板電容器的電容跟兩極板的_成正比，跟兩極板間的_成反比公式表達成C_，式中k是靜電力常量，r是一個常數(shù)，與電介質的性質有關，稱為電介質的相對_答案正對面積S距離d介電常數(shù)四、常用電容器1從構造上看：可分為_電容器和_電容器2額定電壓：電容器的外殼上標的是工作電壓，也稱為額定電壓還有一

3、個電壓稱為擊穿電壓，加在電容器上的電壓若超過這個值，電介質會被擊穿，電容器會損壞額定電壓_擊穿電壓(填“大于”“等于”或“小于”)答案1.固定可變2.小于一、電容器電容問題情境 照相機的閃光燈，在不到 s的短暫時間內發(fā)出強烈閃光，瞬時電流很大，各種電池都不能承受在實際中，常常用電容器幫助閃光燈實現(xiàn)它的功能什么是電容器？它是怎樣幫助閃光燈完成它的功能的？1一個簡單的電容器由哪幾部分構成？2什么是電容器的充電和放電？3電容器的電容是怎樣定義的？ 答案1.電容器由兩個極板和極板間電介質構成；2使電容器兩個極板分別帶上等量異號電荷的過程叫做充電；使兩極板上的電荷中和，電容器又不帶電了，這個過程叫做放電

4、3電容采用了比值定義法，把電荷量Q與兩極板間電勢差U的比值，定義為電容要點提煉1電容器所帶的電荷量是指_2電容器所帶的電荷量與電容器兩極板間的電勢差的_，叫做電容器的電容，用C表示電容，則有C_，單位_，簡稱_，符號是_答案1.任意一個極板所帶電荷量的絕對值2比值法拉法F問題延伸1我們不能根據(jù)電容的定義式說電容C與Q成正比、與U成反比，電容C由電容器本身的性質決定，與Q、U的大小無關公式還可表示為C.2“電容就是電容器的簡稱”，這種說法對嗎？答案2.電容器是一個元件(或物體)的名稱；而電容是一個物理量，描述的是電容器容納電荷的本領強弱二、平行板電容器的電容常用電容器問題情境水缸盛水的本領，由水

5、缸本身決定，與水缸是否盛了水無關，與水缸盛水的多少也無關，同樣道理，電容表征的是電容器容納電荷的本領，由電容器本身決定，與電容器是否帶電和帶電荷量的多少無關那么電容與電容器本身的哪些因素有關呢？ 1靜電計和驗電器的功能相同嗎？2由演示實驗甲、乙、丙得到的結論分別是怎樣的？答案1.靜電計是用來測電勢差的儀器，驗電器是檢驗電荷有無的儀器，功能不同2甲：根據(jù)正對面積S越小，電勢差U越大，表示電容C越小乙：根據(jù)d越大，電勢差U越大，表示電容C越小丙：插入電介質，電勢差U減小，表示電容C增大要點提煉平行板電容器的電容的決定式C.問題延伸1(1)平行板電容器內部是勻強電場，E；(2)電容器所帶電荷量QCU

6、.2C與C的比較：(1)C是定義式，對某電容器QU，但不變，該式反映容納電荷的本領(2)C是決定式，平行板電容器Cr，CS，C，該式反映影響電容大小的因素例1下列關于電容的說法正確的是() A電容器簡稱電容B電容器A的電容比B的大，說明A所帶的電荷量比B多C電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1 V時電容器所帶的電荷量D由公式C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解析電容器和電容是兩個不同的概念，A選項錯；由C得QCU，可見電容器的電荷量與C和U兩個物量有關，所以C大，Q不一定大，B選項錯誤；電容C的大小與Q、U無關，公式C僅能說明Q與U的比值恒定，D選項錯

7、誤答案C總結正確理解電容器、電容這兩個不同的物理概念是分析本題的前提和關鍵變式訓練1對于某個給定的平行板電容器，下列圖中能夠恰當?shù)孛枋銎渌鶐щ姾闪縌、兩極板間電壓U、電容C之間相互關系的是()答案BCD解析因為電容器的電容C與它所帶的電荷量Q、兩極板間的電壓U無關，只跟它本身的形狀、兩極板間距離、正對面積、兩極板間所充的電介質有關，所以凡是表示C隨U或Q變化而變化的圖線都是錯誤的對于給定的電容器，C是不變的，反映在QU圖象上是圖線的斜率不變，正確選項為B、C、D.【例2】如圖1所示，用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板之間的電勢差U，現(xiàn)使B板帶正電，則下列判斷正確的是()圖1A增大兩極板

8、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)榱憬馕鲭娙萜魃纤鶐щ姾闪恳欢?，由公式C，當d變大時，C變小再由C得U變大；當A板上移時，正對面積S變小，C也變小，U變大；當插入玻璃板時，C變大，U變??；當將A板拿走時，相當于使d變得更大，C更小，故U應更大，故選A、B.答案AB變式訓練2將例2中靜電計換為接在兩極板上的電源：(1)只增大極板間距離，板間場強怎么變化？(2)只減小正對面積S，電容器帶電荷量怎么變化？答案(1)減小(2)減少解析兩極板與電源相連，極板間的電壓U不變(1)由E得，增大

9、極板間距離，場強E減小(2)由C知，只減小極板正對面積S，電容C減小，再據(jù)QCU可知，電容器帶電荷量減少【即學即練】1關于電容器的電容C、電壓U和所帶電荷量Q之間的關系，以下說法正確的是()AC由U確定BC由Q確定CC一定時，Q與U成正比 DC一定時，Q與U成反比答案C解析電容器的電容C由電容器本身決定，與電壓U和所帶電荷量Q無關，根據(jù)C可知，選項C正確2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將兩極板的間距加大，極板所帶電荷量將增大C將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小D將兩極板平行錯開，使正對面積減小，極板所帶電荷量將減小答案C解析由C知，當d增大時，C將減??；當兩極板平行錯開時，S減小，故C將減?。挥蒕CU可知帶電荷量Q與C、U兩個量有關，知道C的情況不知U的情況不能確定Q的變化3平行板電容器充電后不斷開電源，逐漸增大兩極板的正對面積，則下列說法正確的是() A電容器電容將逐漸增大B兩極板間的電場強度將逐漸增大C兩極板間電壓將保持不變D兩極板所帶的電荷量不變 答案AC解析若電容器與電源連接不斷開，則兩極板間電勢差恒定，兩極板間距離也不變，故場強大小也不變；而電容器電容隨著正對面積的增大而增大，極板所帶的電荷量隨著電容增大也增大4有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為3 V，使它的電