江蘇省東臺(tái)市高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1.8 電容器與電容導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-1.doc

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1.8 電容器的電容 班級(jí) 姓名 ， 1課時(shí) 使用時(shí)間 一.學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、知道什么是電容器及常見(jiàn)的電容器； 2、通過(guò)閱讀知道電場(chǎng)能的概念，知道電容器充電和放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換； 3、通過(guò)類(lèi)比理解電容器電容的概念及定義式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算； 4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系；掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問(wèn)題。 重點(diǎn)：掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。 難點(diǎn)：電容器的電容的計(jì)算與應(yīng)用 二、自學(xué)檢測(cè) 一、電容器 1．構(gòu)造：彼此絕緣而又相互靠近的兩個(gè)________，就構(gòu)成一個(gè)電容器． 2．功能：(1)充電：把電容器的兩個(gè)極板與電源的正負(fù)極相連，就能使兩個(gè)極板上帶上____________，這個(gè)過(guò)程叫做電容器充電． (2)放電：用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩個(gè)極板接通，兩個(gè)極板上的________就會(huì)________，電容器失去了電荷，這個(gè)過(guò)程叫做放電． 3．帶電荷量：充電后________的帶電荷量的絕對(duì)值叫做電容器的帶電荷量． 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(dá)：C＝____________. 3．單位：在國(guó)際單位制中的單位是：____________.給電容器帶上1庫(kù)侖的電荷量，如果兩極板間的電勢(shì)差是1伏，這個(gè)電容器的電容就是____________，即＝1法拉． 符號(hào)：F,1 F＝1 C/V.更小的單位還有____________和______．換算關(guān)系：1 F＝________μF＝______pF. 4．物理意義：表示電容器容納________的物理量．5．標(biāo)量：只有大小，沒(méi)有方向． 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(dá)成C＝____________，式中k是靜電力常量，εr是一個(gè)常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱(chēng)為電介質(zhì)的相對(duì)________． 四、常用電容器 1．從構(gòu)造上看：可分為_(kāi)_______電容器和________電容器． 2．額定電壓：電容器的外殼上標(biāo)的是工作電壓，也稱(chēng)為額定電壓．還有一個(gè)電壓稱(chēng)為擊穿電壓，加在電容器上的電壓若超過(guò)這個(gè)值，電介質(zhì)會(huì)被擊穿，電容器會(huì)損壞．額定電壓________擊穿電壓(填“大于”“等于”或“小于”)． 三、合作探究 任務(wù)一、電容器 電容 照相機(jī)的閃光燈，在不到 s的短暫時(shí)間內(nèi)發(fā)出強(qiáng)烈閃光，瞬時(shí)電流很大，各種電池都不能承受．在實(shí)際中，常常用電容器幫助閃光燈實(shí)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(gè)簡(jiǎn)單的電容器由哪幾部分構(gòu)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？ [歸納小結(jié)] 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(shì)差的______________，叫做電容器的電容，用C表示電容，則有C＝__________，單位__________，簡(jiǎn)稱(chēng)__________，符號(hào)是__________． 3．我們不能根據(jù)電容的定義式說(shuō)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(zhì)決定，與Q、U的大小無(wú)關(guān)．公式還可表示為C＝. 任務(wù)二、平行板電容器的電容 常用電容器 電容表征的是電容器容納電荷的本領(lǐng)，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(wú)關(guān)．那么電容與電容器本身的哪些因素有關(guān)呢？ 1． 靜電計(jì)和驗(yàn)電器的功能相同嗎？2．由演示實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙得到的結(jié)論分別是怎樣的？ [歸納小結(jié)] 1、平行板電容器的電容的決定式C＝. 2．(1)平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場(chǎng)，E＝；(2)電容器所帶電荷量Q＝CU. 3．C＝與C＝的比較：(1)C＝是定義式，對(duì)某電容器Q∝U，但不變，該式反映容納電荷的本領(lǐng)．(2)C＝是決定式，平行板電容器C∝εr，C∝S，C∝，該式反映影響電容大小的因素． 例1 下列關(guān)于電容的說(shuō)法正確的是( ) A．電容器簡(jiǎn)稱(chēng)電容 B．電容器A的電容比B的大，說(shuō)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(shì)差為1 V時(shí)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 例2如圖1所示，用靜電計(jì)可以測(cè)量已充電的平行板電容器兩極板之間的電勢(shì)差U，現(xiàn)使B板帶正電，則下列判斷正確的是( ) A．增大兩極板之間的距離，靜電計(jì)指針張角變大 B．將A板稍微上移，靜電計(jì)指針張角將變大 C．若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計(jì)指針張角變大 D．若將A板拿走，則靜電計(jì)指針張角變?yōu)榱? 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1．關(guān)于電容器的電容C、電壓U和所帶電荷量Q之間的關(guān)系，以下說(shuō)法正確的是( ) A．C由U確定 B．C由Q確定 C．C一定時(shí)，Q與U成正比 D．C一定時(shí)，Q與U成反比 2．對(duì)于水平放置的平行板電容器，下列說(shuō)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(cuò)開(kāi)，使正對(duì)面積減小，電容將減小 D．將兩極板平行錯(cuò)開(kāi)，使正對(duì)面積減小，極板所帶電荷量將減小 3．平行板電容器充電后不斷開(kāi)電源，逐漸增大兩極板的正對(duì)面積，則下列說(shuō)法正確的是( ) A．電容器電容將逐漸增大 B．兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)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 4．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310－4C，于是電容器兩極板間的電壓降為原來(lái)的，此電容器的電容是多少？電容器原來(lái)的帶電荷量是多少？ 四．檢測(cè)清盤(pán) 1、關(guān)于電容器，下列中說(shuō)法正確的是：（ ） A、由可知，一只電容器帶電量越大，它的電容就越大 B、對(duì)一固定的電容器，它的帶電量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變 C、電容器的帶電量Q為兩極板所帶電荷量的總和 D、兩個(gè)相互靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成一個(gè)電容器 2、如圖所示，平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電源連接，在a處有一個(gè)帶電量非常小的點(diǎn)電荷，S是閉合的，為a點(diǎn)的電勢(shì)，F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力。現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大則：（ ） A、變大，F(xiàn)變大 B、變大，F(xiàn)變小 C、不變，F(xiàn)不變 D、不變，F(xiàn)變小 3、如圖所示，若將平行板電容器的A、B兩板稍微錯(cuò)開(kāi)些，使正對(duì)面積減小的過(guò)程中，電阻R中將：（ ） A、會(huì)有瞬時(shí)向右的電流 B、會(huì)有瞬時(shí)向左的電流 C、不會(huì)有電流通過(guò)R D、無(wú)法判斷電流方向 4、如圖所示，對(duì)一個(gè)給定的電容器充電時(shí)，下列的圖像中能正確反映電容器的帶電量Q、電壓U和電容器電容C之間關(guān)系的是：（ ） 5、理想平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，能使兩板間電勢(shì)差增大的方法是：（ ） A、在兩板間插入玻璃板 B、使兩板靠近些 C、保持兩板的間距不變，使兩板錯(cuò)開(kāi)些 D、使兩板分開(kāi)些 6、在圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板A與一靈敏靜電計(jì)相接，極板B接地，若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由靜電計(jì)指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是：（ ） A、 兩極板的電壓不變，極板上的電荷量變小 B、 兩極板的電壓不變，極板上的電荷量變大 C、 極板上的電荷量幾乎不變，兩板間的電壓變小 D、 兩極板的電壓不變，極板上的電荷量變小 E、 .兩極板的電壓不變，極板上的電荷量變大 F、 極板上的電荷量幾乎不變，兩板間的電壓變小 G、 極板上的電荷量幾乎不變，兩板間的電壓變大 7、一個(gè)極板為圓形的平行板電容器，圓板的半徑為3cm，兩板相距為2mm，中間充以介電常數(shù)為2的電介質(zhì)，這個(gè)電容器的電容C＝ F。 五、 學(xué)有所得