高中物理第一章第八節(jié)電容器的電容學(xué)案新人教版選修

1、1.8電容器的電容學(xué)案【學(xué)習(xí)目標】1.知道什么是電容器以及常用的電容器。2.理解電容器的電容概念及其定義，并能用來進行有關(guān)的計算。3.知道電容公式及其含義，知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)。4.會對平行板電容器問題進行動態(tài)分析?！菊n前預(yù)習(xí)】一、電容器1、生活中的電容如右圖所示，各種各樣的電容器，你知道它們的作用嗎？你能舉出生活中應(yīng)用電容的幾個實例嗎？2、電容器（1）電容器的構(gòu)成在兩個相互靠近的平行金屬板中間夾上一層_，就構(gòu)成了一個平行板電容器，任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，即可構(gòu)成一個_。（2）電容器的充電放電充電：電容器兩板分別接在電源兩端，兩板帶上_電荷的過程。在充電過程中，電路中

2、有短暫的_，充電過程中由電源獲得的電能儲存在電容中，稱為電場能。放電：充了電的電容器的兩極板用導(dǎo)線連接，使兩極板上正、負電荷 _的過程。在放電過程中，電路中有短暫的_，放電后，兩極板間不存在電場，電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。說明：當(dāng)電容器與電源相連時其兩板間的電勢差不變，當(dāng)與電源斷開時其電荷量不變。二、電容1、電容器所帶電荷量Q：是指_個極板所帶電荷量的_。2、電容C思考：實驗表明電容器所帶電荷量與其兩板的電勢差成正比，甲電容器兩板各帶2 C電荷量 ，板間電壓為2000 V，乙電容器兩板各帶3 C電荷量 ，板間電壓為2000 V，誰容納電荷的能力大呢？（甲容納電荷的本領(lǐng)大）結(jié)論：電容：電容器所帶

3、_與電容器兩極板間的_的比值?？捎秒娙萜鞯碾娙輥砻枋鲭娙萜魅菁{電荷的本領(lǐng)。表達式：C在國際制單位中，電容的單位是法拉，符號是F，1F=F=pF。其含義是當(dāng)電容器帶1C的電荷量時兩板間的電勢差為1V。思考： C由Q、U決定嗎？（不是，C是比值定義式，它們僅是數(shù)量上的關(guān)系式） 3、電容的決定因素（1）在課本第30頁的演示實驗表明，當(dāng)保持Q和d不變時，電容C隨正對面積S的_而_；當(dāng)保持Q和S不變時，電容C隨板間距離d_而_；當(dāng)保持Q、d和S不變時，在板間放入不同的電介質(zhì)其電容不同。（2）理論分析表明：影響平行板電容器的電容有關(guān)的因素：_、_和_。其表達式為C=_，當(dāng)電容器內(nèi)沒有電介質(zhì)時，C=_。說明

4、：其中為相對介電常數(shù)，它是與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。由于空氣的介電常數(shù)接近1，故可忽略空氣對電容的影響。4、常用電容器（1）固定電容器：電容是不變的，用符號_表示。（2）可變電容器：電容是可變的，用符號 _ 表示。（3）電容器的兩個重要參數(shù)：額定電壓：正常工作所能承受的電壓。擊穿電壓：電容器工作時不可超過的極限電壓，超過這個極限電壓，電容器將會損壞?！绢A(yù)習(xí)檢測】1下列關(guān)于電容器和電容的說法中，正確的是 ( )A根據(jù)可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩板間的電壓成反比 B對于確定的電容器，其所帶的電荷量與兩板間的電壓(小于擊穿電壓且不為零)成正比 C無論電容器的電壓如何變化(小于擊穿電壓且不為

5、零)，它所帶的電荷量與電壓比值恒定不變 D電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與加在兩板上的電壓無關(guān)2如圖所示，在開關(guān)S閉合時，質(zhì)量為m的帶電液滴處于靜止狀態(tài)，那么，下列判斷正確的是 ( )A開關(guān)S斷開，極板上電荷量將減小，電壓降低B開關(guān)S斷開，極板間距離減小，則極板上電荷量減小C開關(guān)S斷開極板間距離減小，則極板間的電壓減小D開關(guān)S斷開，極板間距離減小，則帶電液滴向下運動3如圖2中，是描述電容C、帶電荷量Q、電勢差U之間的相互關(guān)系的圖線，對于給定的電容器，關(guān)系正確的是 ( )圖2【典題探究】例1：有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為3 V，使它的電荷量減少，于是電容器兩極板間的

6、電壓降低，此電容器的電容量 F，電容器原來的帶電荷量是 _C，若把電容器極板上的電荷量全部放掉，電容器的電容量是 F【解析】電容器兩極板間電勢差的變化量為，由有設(shè)電容器原來帶電荷量為Q，則電容器的電容是由電容器本身因素決定的，與是否帶電、帶多少電荷量無關(guān)，所以電容器放掉全部電荷后，電容仍然是150F【拓展】電容的大小等于電容器所帶的電荷量 跟電容器兩極間電勢差的比值。可以證明：電容的大小也等于電容器帶電荷量 的改變量Q跟對應(yīng)的兩極間電勢差的改變量U的比值。即。例2：當(dāng)一個電容器所帶電荷量為Q時，兩極板間的電勢差為U，如果所帶電荷量增大為2Q，則 ( ) A電容器的電容增大為原來的2倍，兩極板間

7、電勢差保持不變B電容器的電容減小為原來的倍，兩極板間電勢差保持不變 C電容器的電容保持不變，兩極板間電勢差增大為原來的2倍D電容器的電容保持不變，兩極板間電勢差減少為原來的倍【解析】本題考查對電容器電容定義式的理解，應(yīng)明確：對某一電容器而言，其電容的大小，決定于它的結(jié)構(gòu)，與其所帶的電荷量及兩極板間的電勢差無關(guān)由于電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不變，故其電容也不變由電容的定義式可知，當(dāng)所帶的電荷量增大為2Q時，兩極板間的電壓也相應(yīng)增大為2U，故本題應(yīng)選C【拓展】 電容器的電容是用比值法定義的，本章中學(xué)過的用比值法定義的物理量還有：電場強度、電勢差，以前學(xué)過的用比值法定義的物理量有：壓強、密度等從中了解在物理學(xué)

8、中是怎樣來表征事物的某一特性或?qū)傩缘睦?：連接在電池兩極上的平行板電容器，當(dāng)兩極板間的距離減小時，則（ ）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【解析】這是一道考查對電容器的有關(guān)物理量理解的問題平行板電容器的電容，當(dāng)兩極板間的距離d減小時，C增大，由于兩極板連接在電池兩極上，則兩極板間的電勢差U保持不變，電容器所帶電荷量變大，兩極板間的電場強度變大選項A、B、D正確變式訓(xùn)練平行板電容器充電后與電池斷開，若把兩板間的距離增大，則（ ）A、電容器的電容減小 B、電容器兩極板間的電壓將減小電容器所帶電荷量 將減小 D、電容器兩極板間的電場強度不變答案AD【總結(jié)】求解平行板電容器動態(tài)變化問題時，首先要分清什么量在變、什么量不在變。這里有兩點必須注意：（）保持電容器和電源連接時，U不變；（）電容器充電后跟電源脫開時，Q不變。1.