高中物理 教材同步 人教版（2019） 必修 第三冊 第十章 靜電場中的能量 4. 電容器的電容 導學案

PAGEPAGE1物理導學案編號：命制人：審核人：課題10.4-電容器的電容課型新授課時1學習目標1.知道什么是電容器及平行板電容器的主要構造。2.理解電容的概念及其定義式。3.了解電容器充電和放電現象及能量轉化。使用時間2023-9核心素養(yǎng)結合具體問題構建電容器動態(tài)分析模型教學內容與過程個性化備課及感悟反思課前預習知識點一：電容器1.構造:兩個彼此_____又相互_____的導體就可以組成一個電容器。如兩塊平行金屬板正對、靠近且兩板間充滿絕緣物質(電介質),這兩板就組成了平行板電容器。2.電容器的帶電荷量:是指其中一個極板所帶電荷量的_______。3.電容器的充電和放電(如圖所示):(1)充電:使電容器兩個極板帶上等量異種電荷的過程叫作_____。(2)放電:使充電后的電容器兩極板的異種電荷中和的過程叫作_____。知識點二：電容1.定義:電容器所帶的________與電容器兩極板間的________之比。2.公式:C=________。3.單位:在國際單位制中的單位是_____,符號:F,1F=1C/V。常用的單位還有_____和_____。換算關系:1F=___μF=____pF。4.物理意義:表示電容器容納電荷本領的物理量。5.額定電壓和擊穿電壓:(1)額定電壓:電容器能夠_________時的電壓。(2)擊穿電壓:電介質被_____時加在電容器兩極板上的極限電壓,若電壓超過這一限度,則電容器就會被損壞。知識點三：平行板電容器1.結構:由兩塊彼此_____、互相靠近的_____金屬板組成的電容器,是最簡單的,也是最基本的電容器。2.決定因素:平行板電容器的電容與兩平行極板正對面積S成_____,與電介質的相對介電常數εr成_____,與極板間距離d成_____。3.表達式:C=_______,式中k為靜電力常量。四、常用電容器1.分類:(1)按電容是否可變分:_____電容器、_____電容器。(2)按電介質分:空氣電容器、_________電容器、陶瓷電容器、電解電容器等。2.常見的電容器:(1)固定電容器:(2)可變電容器:課堂探究探究一：電容器和電容1.C=Q/U是電容的定義式,由圖像也可得出:C=2.電容器的電容取決于電容器本身,與電容器所帶的電荷量Q以及電勢差U均無關。[例題1]有一充電的平行板電容器,兩板間電壓為U=2V,現使它的電荷量增加ΔQ=5×10-6C,于是電容器兩板間的電壓升高為6V。求:(1)電容器的電容是多大。(2)電容器原來所帶的電荷量是多少。探究二：平行板電容器的電容及動態(tài)分析1.平行板電容器動態(tài)問題的分析方法:抓住不變量,分析變化量,緊抓三個公式:[例題2]用控制變量法,可以研究影響平行板電容器電容大小的因素(如圖所示)。設兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ。實驗中,極板所帶電荷量不變,若()A.保持S不變,增大d,則θ變大B.保持S不變,增大d,則θ變小C.保持d不變,減小S,則θ變小D.保持d不變,減小S,則θ不變當堂檢測1．超級電容器又叫雙層電容器,是一種新型儲能裝置。它具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點。如圖為一款超級電容器,其標有“2.7V9000F”,可知 ()A.超級電容器所帶的電荷量跟電壓成正比B.電壓為1.2V時,該電容器的電容為4000FC.該電容器正常工作時所帶的電荷量為9000CD.該電容器只有兩端加上2.7V電壓時才能正常工作2.(多選)如圖所示是一個由電源、電阻R與平行板電容器組成的串聯電路,有帶電小球靜止在平行板電容器中間,在增大電容器兩極板間距離的過程中()A.帶電小球將豎直向下運動B.帶電小球將豎直向上運動C.電阻R中有從a流向b的電流D.電阻R中有從b流向a的電流課后鞏固1．(多選)下列關于電容的說法正確的是 ()A.電容是反映電容器容納電荷本領的物理量B.電容器A的電容比B的大,說明A的帶電荷量比B多C.電容在數值上等于使兩極板間的電勢差為1V時電容器需要帶的電荷量D.由公式C=Q/U知,若電容器兩極板間電壓為10V,極板帶電荷量為2×10-5C,則電容器電容大小為5×105F2.如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地,在兩極板間有一固定在P點的點電荷。以E表示兩板間的電場強度,Ep表示點電荷在P點的電