高中物理1.8电容器与电容教案新人教版选修3_1

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【高中物理】高中物理教案选修3-1 1.8电容器的电容

【高中物理】高中物理教案选修3-1 1.8电容器的电容

教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1主备人:陈卫东学科长审查签名:1.8电容器的电容(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电容器和电容的基本知识。

2、解析:通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压无关。

(二)目标及其解析1.知道什么是电容器以及常用的电容器。

2.理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。

3.知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。

4.会对平行板电容器问题的动态分析。

(三)教学问题诊断分析讨论电容器电容的变化,再来确定电容器所带电量和两极板的电压变化是学生比较难的地方。

(四)、教学支持条件分析启发式、探究式、类比法。

(五)、教学过程设计1、教学基本流程展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容2、教学情景例1:有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,使它的电荷量减少3×l0-4C,于是电容器两极板间的电压降低1/3,此电容器的电容量μF,电容器原来的带电荷量是C,若把电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容量是μF.例2:当一个电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,如果所带电荷量增大为2Q,则 ( )A.电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变B.电容器的电容减小为原来的1/2倍,两极板间电势差保持不变C.电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍D.电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2倍点评:电容器的电容是用比值法定义的,本章中学过的用比值法定义的物理量还有:电场强度、电势差,以前学过的用比值法定义的物理量有:压强、密度等.从中了解在物理学中是怎样来表征事物的某一特性或属性的.例3 (2000年全国高考试题) 对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( ) A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极扳平行错开,使正对面积减小,电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大点评: 这是一道关于电容器的电容的基本题,电容器的电容是由本身的结构来决定的.空气的介电常数接近于1,其它各种绝缘体的介电常数都大于1,所以空气电容中插入任何绝缘体,其电容都增大.例4连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,则( )A .电容器的电容C 变大B .电容器极板的带电荷量Q 变大C .电容器两极板间的电势差U 变大D .电容器两极板间的电场强度E 变大例5 如图所示,两板间距为d 的平行板电容器与一电源连接,开关S 闭合,电容器两板间的一质量为m ,带电荷量为q 的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是 ( )A .微粒带的是正电B .电源电动势的大小等于q mgdC .断开开关S ,微粒将向下做加速运动D .保持开关S 闭合,把电容器两极板距离增大,将向下做加速运动例6(1997年上海市高考试题) 如图所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M 和N ,今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N 孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则 ( ) A .把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回 B .把A 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落C .把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回D .把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落(六)目标检测1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________ 又_______________ 的导体,都可以看成一个电容器.2.电容器________________与电容器________________的比值,叫做电容器的电容.表达式C = ,国际单位制中单位__________,简称____________ ,符号________________.常用较小单位 lμF=________F ,l pF =________F .电容是表示电容器____ ____ 的物理量.3.平行板电容器极板正对面积为S ,极板间距为d ,当两极板间是真空时,电容C_________,当两极板间充满相对介电常数为εr ,的电介质时,电容C ________________.4.常用电容器从构造上看,可分为________________和________________ 两类.常用的固定电容器有______________和_________________ .设计意图:检测目标完成情况A 组题1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是 ( )A .根据C=Q /U 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B .对于确定的电容器,其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C .无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压比值恒定不变D .电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关2.如图1—7—5所示,在开关S 闭合时,质量为m 的带电液滴处于静止状态,那么,下列判断正确的是 ( )A .开关S 断开,极板上电荷量将减小,电压降低B .开关S 断开,极板间距离减小,则极板上电荷量减小C .开关S 断开.极板间距离减小,则极板间的电压减小D .开关S 断开,极板间距离减小,则带电液滴向下运动 设计意图:对学生进行基础知识练习B 组题3.如图l —7—6中,是描述电容C 、带电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系的图线,对于给定的电容器,关系正确的是 ( )4.电容器A 的电容比电容器B 的电容大,这表明 ( )A .A 所带的电荷量比B 多B .A 比B 有更大的容纳电荷的本领C .A 的体积比B 大D .两电容器的电压都改变1 V 时,A 的电荷量改变比B 的大5.如图1—7—7所示,先接通S 使电容器充电,然后断开S .当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q 、电容C 、两板间电势差U ,电容器两极板间场强E 的变化情况是( )A .Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小B .Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变C .Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变D .Q 不变,C 变小,U 变小,E 变小6.平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连,如图1—7—8,要使静电计指针张角变大.下列措施中可行的是( )A .A 板向上移动B .B 板向右移动图1—7— 5图l —7— 6图l —7—7 图l —7—8C .A 、B 之间插入电介质D .使两板带的电荷量减小设计意图:提高学生应用知识的能力C 组题7.如图1—7—9所示,A 、B 是平行板电容器的两个极板,B 板接地,A 板带有电荷量+Q ,板间电场中有一固定点P ,若将B 板固定,A 板下移一些;或者将A 板固定,B 板上移一些,在这两种情况下,以下说法中正确的是 ( )A .A 板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势不变B .A 板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势升高C .B 板上移时,P 点的电场强度不变,P 点电势降低D .B 板上移时,P 点的电场强度减小,P 点电势降低8.一个平行板电容器,当其电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C 时,两板间的电压升高ΔU=10V ,则此电容器的电容C = F .若两板间电压为35 V ,此时电容器的带电荷量Q =C. 9.平行板电容器两板间距为4cm ,带电5.0×10-8C ,板间电场强度为4.5×104N /C ,则其电容C = F ,若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4,则其电容变为 .10.如图l —7—10所示,平行放置的金屑板A 、B 组成一只平行板电容器,对以下两种情况:(1)保持开关S 闭合,使A 板向右平移错开一些;(2)S 闭合后再断开,然后使A 板向上平移拉开些.讨论电容器两扳间的电势差U 、电荷量Q 、板间场强E 的变化情况.11.如图1—7—11中.下列几种电路情况中有无电流?若有电流,电阻R 上电流方向如何?①合上开关S 瞬间;②合上S 后又将电容器C 的两板距离增大.设计意图:提高部分学生的的能力教学反思:我深深地体会到,新一轮的课程改革,不是我们所想象的那么简单,只要按照课本给出的知识点,进行一些学生实验就可以了。

高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--1.8《电容器和电容》(2篇)

高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--1.8《电容器和电容》(2篇)

第八节、电容器和电容教学设计一、教材分析《电容器、电容》是高考的热点,是电场一章的重点和难点,在教材中占有重要地位。

它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起承上启下的作用。

二、教学目标1.知识目标①知道什么是电容器以及常用的电容器。

②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。

③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。

④会对平行板电容器问题的动态分析。

2.能力目标①知道利用比值法定义物理量。

②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。

3.情感目标结合实际,激发学生学习物理的兴趣。

三、教学重难点电容的定义和引入。

对平行板电容器的动态分析。

四、学情分析:通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压无关。

五、教学方法1、学案导学:见后面的学案。

2.启发式、探究式、类比法。

六、课前准备1.学生的学习准备:预习电容器的定义和电容器的充放电2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

七、课时安排:1课时八、教学过程:(一)预习检查、总结疑惑要点:场强、电势能、电势、电势差等。

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容(三)合作探究、精讲点拨。

1电容器构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。

2电容器的充电、放电操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。

这个过程叫做充电。

现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下:小结:充电——带电量Q 增加,板间电压U 增加,板间场强E 增加, 电能转化为电场能放电——带电量Q 减少,板间电压U 减少,板间场强E 减少,电场能转化为电能3电容与水容器类比后得出。

第一章8 电容器的电容 —人教版高中物理选修3-1讲义

第一章8 电容器的电容  —人教版高中物理选修3-1讲义

8电容器的电容题型一、对电容器、电容的理解1.电容器:储存电荷和电能的装置.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器.2.电容(1)定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值.(2)公式C=QU,其中Q指一个极板上带电荷量的绝对值.(3)单位:法拉,符号是F,1 F=1 C/V,1 F=106μF=1012 pF.3.说明(1)电容是表示电容器储存电荷特性的物理量,只决定于电容器本身,而与Q、U无关;(2)C=QU是电容的定义式,对任何电容器都适用;(3)C=QU=ΔQΔU,电容器的电容在数值上等于两极板上每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量.4.平行板电容器(1)构成:由两个彼此绝缘又相互靠近的平行金属板组成.(2)电容的决定因素:电容由电容器本身的构造决定,与Q、U无关.由公式C=εr S4πkd知,影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数εr、电容器两极板的正对面积S和两极板间的距离d.(3)表达式C=εr S4πkd,εr为相对介电常数,真空时εr=1.其他电介质时εr>1.5.C=QU与C=εr S4πkd的比较C=QU是电容的定义式,对某一电容器来说,Q∝U但C=QU不变,反映电容器容纳电荷本领的大小;C=εr S4πkd是电容器电容的决定式,C∝εr,C∝S,C∝1d,反映了影响电容大小的因素.提醒:C=QU适用于所有电容器;C=εr S4πkd仅适用于平行板电容器.1一个已充电的电容器,若使它的电量减少3×10-4 C,则其电压减少为原来的1 3,则()A.电容器原来的带电量为9×10-4 CB.电容器原来的带电量为4.5×10-4 CC.电容器原来的电压为1 VD.电容器的电容变为原来的1 32一个电容器带电荷量为Q时,两极板间电压为U,若使其带电荷量增加4.0×10-7 C时,它两极板间的电势差增加20 V,则它的电容为()A.1.0×10-8 FB.2.0×10-8 FC.4.0×10-8 FD.8.0×10-8 F3如图所示,为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V,对电容器来说正确的是()A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5×10-2 FD.该电容器的电荷量变化量为0.2 C4有一充电的电容器,两板间的电压为3 V,所带电荷量为4.5×10-4 C,此电容器的电容是多少?将电容器的电压降为2 V,电容器的电容是多少?所带电荷量是多少?题型二、平行板电容器的电容及动态分析1.平行板电容器动态问题的分析方法抓住不变量,分析变化量,紧抓三个公式:C =Q U 、E =U d 和C =εr S 4πkd2.平行板电容器的两类典型问题(1)平行板电容器始终连接在电源两端:电势差U 不变.由C =εr S 4πkd ∝εr S d 可知C 随d 、S 、εr 的变化而变化.由Q =UC =U ·εr S 4πkd ,可知,当U 不变时,Q 也随d 、S 、εr 的变化而变化.由E =U d ∝1d 可知,当U 不变时,E 随d 的变化而变化.(2)平行板电容器充电后,切断与电源的连接:电荷量Q 保持不变.由C =εr S 4πkd ∝εr S d 可知C 随d 、S 、εr 的变化而变化.由U =Q C =4πkdQ εr S ∝d εrS 可知,当Q 不变时,U 也随d 、S 、εr 的变化而变化. 由E =U d =Q Cd =4πkQ εr S ∝1εrS 可知,E 随S 、εr 的变化而变化,而与d 无关. 1 (多选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U ,现使B 板带正电,实验中,电荷量不变,则下列判断正确的是( )A.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大B.将A 板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A 板拿走,则静电计指针张角变为零2 如图所示是一个由电池、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路,开关S 闭合.一带电液滴悬浮在两板间P 点不动,下列说法正确的是( )A.带电液滴可能带正电B.增大两极板间距离的过程中,电阻R中有从a到b的电流,电容器中负电荷从B 运动到AC.断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D.断开S,减小两极板距离的过程中,液滴静止不动3(多选)如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一定角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使A板向左平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些4如图所示,将平行板电容器接在电池组两极间,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则()A.电容器带电荷量不变B.电源中将有电流从正极流出C.尘埃仍静止D.电流计中将有电流,电流方向为b→a5如图所示,平行板电容器两极板A、B与电池两极相连,一带正电小球悬挂在电容器内部.闭合开关S,充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ,则()A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变题型三、图像问题与综合计算1如图为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时,电容C便发生变化,通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况.在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是()2如图所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10 F,两极板间距离d=1.20×10-3 m,g取10 m/s2,求:(1)该电容器所带电荷量.(2)若板间有一带电微粒,其质量m=2.0×10-3 kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电荷量为多少?带何种电荷?3如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒压电源上,两极板间距为3 cm,电容器带电荷量为6×10-8 C,A极板接地.求:(1)平行板电容器的电容;(2)平行板电容器两板之间的电场强度;(3)距B板2 cm的M点处的电势.8电容器的电容题型一、对电容器、电容的理解1答案 B解析由C=ΔQΔU得ΔQ=C(U-13U)=23CU=23QQ=32ΔQ=4.5×10-4C,故B正确.因电容器的电容不知,所以无法得出电容器原来的电压,C错.电容是由电容器本身决定,跟电压和电荷量的变化无关,所以电容器的电容不变,D错误.2答案 B解析C=ΔQΔU=4.0×10-720F=2.0×10-8 F.故选B.3答案 B解析由Q=CU知,U降低,Q减小,故为放电过程,A错,B对;由C=QU=0.240F=5×10-3 F,可知C错;ΔQ=CΔU=5×10-3×4 C=0.02 C,D错.4答案 1.5×10-4 F 1.5×10-4 F3×10-4 C解析C=QU=4.5×10-43F=1.5×10-4 F.电容器电压降为2 V时,电容不变,仍为1.5×10-4 F.此时所带电荷量为Q′=CU′=1.5×10-4×2 C=3×10-4 C.题型二、平行板电容器的电容及动态分析1答案AB解析电容器上所带电荷量一定,由公式C=εr S4πkd得,当d变大时,C变小.再由C=QU得U变大;当A板上移时,正对面积S变小,C变小,U变大;当插入玻璃板时,C变大,U变小;当将A板拿走时,相当于使d变得更大,C更小,故U应更大,故选A、B.2答案 D解析带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态,电场力方向向上,电场方向向下,故液滴带负电,A选项错误.由C=εr S4πkd和Q=CU可知,两极板间距离增大的过程中,C变小,所以Q变小,因此电容器放电,放电电流的方向从a到b,负电荷由B板经电源和电阻R流向A板,选项B错误.断开S,由C=εr S4πkd、Q=CU和U=Ed知E=4kπQεr S,Q不变,S减小,所以E增大,电场力大于重力,液滴将加速上升,C选项错误.由E=4kπQεr S知,Q不变,d减小,E不变,液滴静止不动,D选项正确.3答案CD解析静电计显示的是A、B两极板间的电压,指针张角越大,表示两板间的电压越高.当合上S后,A、B两板与电源两极相连,板间电压等于电源电压不变,静电计指针张角不变;当断开S后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A、B两板间的电容变小,而电容器所带的电荷量不变,由C=QU可知,板间电压U增大,从而静电计指针张角增大.所以本题的正确选项是C、D.4答案 C解析电容器与电池组连接,其电压不变,带电尘埃静止,静电力与重力平衡,qE =mg,两极板错开时电场强度不变,故C正确;因电容减小,由Q=CU,知电荷量Q 减小,电容器放电,电流方向为a→b,A、B、D错误.5答案AD解析保持开关S闭合,电容器两端间的电势差不变,带正电的A板向B板靠近,极板间距离减小,电场强度E增大,小球所受的电场力变大,θ增大,故A正确,B错误;断开开关S,电容器所带的电荷量不变,C=εr S4πkd,E=Ud=QCd=4πkQεr S,知d变化,E不变,电场力不变,θ不变.故C错误,D正确.题型三、图像问题与综合计算1答案 A解析由平行板电容器电容的决定式C=εr S4πkd可知,电容C与两极板之间距离d成反比,在第一象限,反比例函数图象是双曲线的一支,选项A正确.2答案(1)3.6×10-9 C (2)2.0×10-6 C负电荷解析(1)由公式C=QU得Q=CU=3.0×10-10×12 C=3.6×10-9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止,则带电微粒带负电,并且有qE=mg,而E=Ud,解得q=mgdU=2.0×10-3×10×1.20×10-312C=2.0×10-6 C.3答案(1)1×10-9 F(2)2×103 V/m,方向竖直向下(3)-20 V解析(1)平行板电容器的电容C=QU=6×10-860F=1×10-9 F.(2)两板之间为匀强电场,则E=Ud=603×10-2V/m=2×103 V/m,方向竖直向下.(3)M点距A板间距离为d AM=d-d BM=1 cm A与M间电势差U AM=Ed AM=20 V又U AM=φA-φM,φA=0,可得φM=-20 V.。

人教版高中物理选修3-1第1章第8节电容器的电容

人教版高中物理选修3-1第1章第8节电容器的电容

(精心整理,诚意制作)1.下面关于电容器及其电容的叙述正确的是( )A.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D.一个电容器的电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C时,两板间电压升高10V,则电容器的电容无法确定解析:选A.电容器既然是储存电荷的容器,它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力,A正确;电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值,B错;电容器的电容由电容器结构决定,不随带电量的变化而变化,C错;C=QU=ΔQΔU可求电容器的电容,D错.2.对于给定的电容器,描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的图应是下图中的( )图1-8-6解析:选B.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量,仅由电容器本身决定,对于给定的电容器,其电容C的大小与电荷量Q、电压U均无关.3.(20xx年高考北京理综卷)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图1-8-7).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )图1-8-7A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,由θ不变解析:选A.保持S 不变,增大d ,平行板电容器的电容减小,由于电容器的电荷量不变,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,静电计指针偏角θ变大,选项A 正确,B 错误;保持d 不变,减小S ,电容器电容变小,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,选项C 、D 错误.4.如图1-8-8所示,平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法中正确的是( )图1-8-8A .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大B .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变C .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ增大D .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ不变 解析:选AD.保持S 闭合,则电容器两极间的电压不变,由E =Ud可知,当A 板向B 板靠近时,E 增大,θ增大,A 正确,B 错误;断开S ,则两板带电荷量不变,则Q =CU =εrSU 4πkd =εrS 4πkE 可知,将A 板向B 板靠近,并不改变板间电场强度,故Q 不变,D 正确,C 错误.5.如图1-8-9所示,有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片,这两片金属片组成一个小电容器,该电容器的电容C 可用公式C =εS d计算,式中常量ε=9×10-12 F/ m ,S 表示金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离,当键按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了,从而给出相应的信号,设每个金属片的正对面积为50mm 2,键未按下时两金属片的距离为0.6 mm ,如果电容变化0.25 pF ,电子线路恰能检测出必要的信号,则键至少需要被按下多少 mm.图1-8-9解析:设金属片的原距离为d ,金属片被按下Δd 时电容变化ΔC =0.25 pF , 此时金属片间距为(d -Δd ),则C 1=εS d ,C 2=εS d -Δd. ΔC =C 2-C 1=εS (1d -Δd -1d), 代入数据得Δd =0.15 mm.答案:0.15 mm一、选择题1.某电容器的电容是30 μF ,额定电压为200 V ,击穿电压为400 V ,对于该电容器,下列说法中正确的是( )A .为使它的两极板间的电压增加1 V ,所需要的电荷量是3×10-5 CB .给电容器1C 的电荷量,两极板间的电压为3×10-5VC .该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3CD .该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V解析:选A.由ΔQ =C ·ΔU =30×10-6×1 C =3×10-5C ,A 对;由U =Q C=130×10-6V =3.3×104 V ,电容器被击穿 ,B 错;击穿电压为400 V 表示能承受的最大电压为400 V ,最大电荷量Q =CU =3×10-5×400 C =1.2×10-2C ,C 、D 错.2.一个电容器带电荷量为Q 时,两极板间电压为U ,若使其带电荷量增加4.0×10-7 C 时,它两极板间的电势差增加20 V ,则它的电容为( )A .1.0×10-8 FB .2.0×10-8 FC .4.0×10-8 FD .8.0×10-8 F解析:选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关,所以可根据电容的定义式推导出:C =ΔQ ΔU .因此电容C =4.0×10-720F =2.0×10-8 F. 3.如图1-8-10所示,平行板电容器的电容为C ,极板带电荷量为Q ,极板间距为d .今在两板间正中央放一带电荷量为q 的点电荷,则它所受到的电场力大小为( ) 图1-8-10A .k 2Qq d2B .k 4Qq d2 C.Qq Cd D.2Qq Cd解析:选C.平行板电容器极板间电场为匀强电场,其电场强度为E =Q Cd ,因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F =Eq =Qq Cd. 4.如图1-8-11所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )图1-8-11A.电荷将向上加速运动B.电荷将向下加速运动C.电流表中将有从a到b的电流D.电流表中将有从b到a的电流解析:选BD.板距增大,由于板间电压不变,则E=U d变小,所以电场力变小,电荷向下加速,A错B对;由平行板电容公式可知,板间增大C变小,则Q=CU变小,电容器放电,C错D对.5.如图1-8-12所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图.电容器的两个电极分别用导线接到指示器上,指示器可显示出电容的大小.下列关于该仪器的说法正确的是( )图1-8-12A.该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体B.金属芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大C.如果指示器显示电容增大了,则说明电容器中的液面升高了D.如果指示器显示电容减小了,则说明电容器中的液面升高了解析:选AC.类似于平行板电容器的结构,导体芯柱和导电液体构成电容器的两电极,导体芯柱的绝缘层就是两极间的电介质,其厚度d相当于两平板间的距离,所以厚度d越大,电容器的电容越小.导电液体深度h越大,则S越大,C越大,C增大时就表明h变大.故A、C正确.6.(20xx年沈阳高二质检)如图1-8-13所示是一只利用电容器电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图.当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时,电容(C)便发生变化,于是通过知道电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况.下列图象中,最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是( )图1-8-13图1-8-14解析:选B.两极板正对面积S=12(π-θ)R2,则S∝(π-θ)又因为C∝S,所以C∝(π-θ)令C=k(π-θ) ∴θ=π-Ck(k为常数)所以B正确.7.某电容器上标有“1.5 μF,9 V”的字样,则( )A.该电容器所带电荷量不能超过1.5×10-6 CB.该电容器所加电压不能超过9 VC.该电容器击穿电压为9 VD.当给该电容器加4.5 V的电压时,它的电容值变为0.75 μF解析:选B.该标示值为电容器电容和能允许加的最大电压.加在该电容器上的电压超过9 V就会击穿它.能够给它充的最大电荷量为Q=CU m=1.5 ×10-6×9 C=1.35×10-5C.电容器电容与所加电压无关,因此当给电容器加4.5V的电压时,其电容值仍为1.5 μF.故B正确.8.如图1-8-15所示,平行板电容器两个极板为A、B,B板接地,A板带电荷量+Q,板间电场内有一固定点P.若将B板固定,A板下移一些,或者将A板固定,B板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )图1-8-15A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低D.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低解析:选AC.A板下移,电荷密度不变,场强不变,又因P与B板距离不变,由U P=Ed知P点电势不变,A对,B错,B板上移,场强同样不变,但P与B板距离减小,故电势降低C对,D错.9.如图1-8-16所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是( )图1-8-16A.液滴将向下加速运动B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将减小C.M点的电场强度变小了D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同解析:选BD.当将a向下平移时,板间场强增大,则液滴所受电场力增大,液滴将向上加速运动,A、C错误.由于b板接地且b与M间距未变,由U=Ed可知M 点电势将升高,液滴的电势能将减小,B正确.由于前后两种情况a与b板间电势差不变,所以将液滴从a板移到b板电场力做功相同,D正确.二、计算题10.水平放置的平行板电容器的电容为C,板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中央水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动.若使电容器电量增大一倍,则该带电微粒落到某一极板上所需时间为多少?解析:利用平衡条件得mg =qE =qQ Cd . 根据运动学公式有d 2=at22, 由牛顿第二定律得,qE ′-mg =ma ,又E ′=2Q Cd ,解得t =d g. 答案: d g11.如图1-8-17所示,一平行板电容器接在U =12V 的直流电源上,电容C =3.0×10-10F ,两极板间距离d =1.20×10-3m ,取g =10 m/s 2,求:图1-8-17 (1)该电容器所带电量.(2)若板间有一带电微粒,其质量为m =2.0×10-3kg ,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电量为多少?带何种电荷?解析:(1)由公式C =Q U得 Q =CU =3.0×10-10×12 C =3.6×10-9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止,则qE =mg ,而E =U d解得q =mgd U =2.0×10-3×10×1.20×10-312C =2.0×10-6 C微粒带负电荷.答案:(1)3.6×10-9 C (2)2.0×10-6 C 负电荷12.如图1-8-18所示,水平放置的A 、B 两平行板相距h ,有一质量为m ,带电量为q 的小球在B 板之下H 处以初速度v 0竖直向上进入两板间,小球恰好能打到A 板,求A 、B 板间的电势差.图1-8-18解析:如果电场力做正功,由动能定理得qU -mg (h +H )=0-m v 20/2,解得U =m[2g (h +H )-v 20]2q, 如果电场力做负功, 则有-qU -mg (h +H )=0-m v 20/2,。

人教版物理选修3-1:《电容器与电容》教案

人教版物理选修3-1:《电容器与电容》教案

电容器与电容教案电容器1电容器是储存的装置,其中两个彼此(电介质)又相隔很近的(两极板)就构成一个电容器。

2. 是最简单的电容器,它由两个彼此又相隔很近的组成。

两板带,板间形成电场。

3.电容器的充电和放电①叫充电(电键在1位置)充电过程中:逐渐向两极板积累,电路中有短暂的,两极板间的增大,电场强度 E ,电势差U ,直到电势差等于电源电压。

充电结束。

②放电:使充电后的电容器失去叫放电。

放电过程中:电路中有短暂的,两极板间的电量,电场强度电势差U ,直到E、U为零。

放电完毕。

③充电后的电容器两个极板上,分别带有电荷,由于两极板相对且靠得很近,正负电荷互相吸引。

电容器以这种方式储存电荷。

二、电容1、定义:电容器所带与电容器的比值,叫做电容器的电容2、定义式:、(pF)1F=1C/V3、单位:(F)、(μF)1μF= F 1 Pf= F4、电容的物理意义:反映了电容器容纳物理量。

三、平行板电容器的电容1.当平行板电容器的两极板间是真空时,电容大小C与极板间的正对面积S、极板间距d的关系是:两极板间充满同一介质时,电容变大为真空时的εr倍。

,表达式为:,其中k为静电力常量,εr为相对介电常数。

四、常用电容器1.常用电容器从构造上看,可以分为和2.击穿电压:加在电容器上的不能超过某一限度,超过这个限度,电解质将被,电容器,这个极限电压称为击穿电压,电容器工作时的电压低于击穿电压。

3.额定电压:电容器长时间工作时所承受的电压,比击穿电压,电容器外壳上标的是(工作电压)。

4.电容器的两种问题①定电压问题:若两板始终与电源连接保持不变②定电量问题:若充电后与电源断开保持不变想一想,通过预习你还有那些知识点有疑问?写在下面的横线上《学案》教学目标:1.知道电容器的概念以及平行板电容器的主要构造2.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U ,并能用来进行有关的计算。

理解电容器的决定式C=εs/4πkd3.掌握平行板电容器的决定式,并能用其讨论问题【问题与导学】一、电容器1、电容器是一种用来做什么的仪器?它的基本构造如何?①②2.通过自主学习你了解到最简单的电容器叫什么名字?试说说它的基本构造?它带电有哪些特点?板间场强有哪些特征?①基本构造:②带电特点:③板间场强特征:2、电容器的充电和放电(1)把电容器的两极板分别与与电池组的两极相连,会出现怎样的现象?电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化?这一过程直到什么时候结束?①电荷量:②板间电压:++ ++ + + ++ +++- - - - - - - - -极板电介质③板间电场强度:(2)把充电后的电容器的两极板接通,会出现怎样的现象?电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化?这一过程直到什么时候结束?①电荷量:②板间电压:③板间电场强度:3、电容器储存电荷的方式:充电后的电容器两个极板上,带电有什么特征?由于两极板相对且靠得很近,正负电荷互相吸引。

人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)

人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)
乙同学说:“若A电容器带电比 B电容器带电量多,则A的电容就比 B的电容大”。此说法对吗?为什么?
讨论:C由Q、U决定吗?
C Q (C不由Q、U决定 )
U
Q=CU
U Q
C
(Q由C、U决定) (U由Q、C决定 )
电容器的电容与是否带电或与带 电量的多少无关
(1)意义:是描述电容器容纳电荷本领大小的 物理量,数值上等于使电容器两极板间的电势差 增加1V所增加的带电量.
②若电容器充电后与电源断开,则带电荷 量Q不变;若电容器始终与电源相连,则电压 U不变.
③分析电容器物理量变化常用的公式有:
练一练
1、某一电容器,当带电量为4×10-6C, 两极板间的电势差为20v,求
(1)电容器的电容 (2)当所带电量减半时,电容器的电容
为多少 (3)如果电容器不带电呢?
2、下面关于电容器及其电容的叙述正确的是 ()
解:设最大电势差为U,由动能定理: ,
此时电容器带的电荷量:
布置作业
常见电容器的分类方法
①按形状分:圆柱形电容器,平行板电容 器,球形电容器等.
②按构造分:固定电容器,可变电容器, 半可变电容器等.
可变电容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电容的.
③按极板间使用的电介质分:空气电容器, 真空电容器,塑料薄膜电容器,云母电容器, 陶瓷电容器,电解电容器等.
一、电容器
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导 体都可以构成电容器。这两个导体称 为电容器的电极。
(1)充电: ①使电容器带上电荷的过程 ②充电时两个极板总是带等量的异种电荷 ③每个极板带电量的绝对值叫做电容器的
带电量Q (Q增加 U增加 E增加)
(2)放电: ①使电容器失去电荷的过程

2014版高中物理 1-8电容器与电容课件 新人教版选修3-1

2014版高中物理 1-8电容器与电容课件 新人教版选修3-1

εrS 2.C=Q/U与C= 的比较 4πkd
εrS Q C= C=U 4πkd 内容 公式特点 定义式 决定式 对某电容器Q∝U,但 平行板电容器,C∝εr,C Q 1 意义 U=C不变,反映电容 ∝S,C∝d,反映了影响电 器容纳电荷的本领 容大小的因素 Q 电容器容纳电荷的本领由U来量度,由本身的结构 联系 (如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定 公式
【提示】
电容是用比值法定义的物理量,不能说C与Q成
正比,与U成反比.
平行板电容器
1.基本知识 (1)构成:由两个 互相平行且彼此绝缘的金属板构成. (2)电容决定因素 平行板电容器的电容C跟相对介电常数ε成 正比 ,跟极板正 εS 对面积S成 正比,跟极板间的距离d成 反比 .公式为C= r , 4πkd S 当极板间为真空时C= . 4πkd




1.电容的概念、定义 公式.(重点) 2.平行板电容器的电 容.(重点) 3.对电容的理解.(难 点) 4.影响平行板电容器 电容大小的因素.(难 点)
电容器和电容
1.基本知识 (1)电容器的组成 两个彼此 相距很近 的平行金属板间加上电介质组成一个电 容器.
(2)充、放电过程
过程 内容 定义
6 10 ③单位:1 F= μF= 1012 pF.
2.思考判断 (1)电容为C的电容器所带电荷量为Q,若电荷量增大为2Q, 则电容变为2C.( × ) (2)电容器所带的电荷量Q是指电容器的一个极板上所带电荷 量的绝对值.(√ ) (3)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程.( √ )
3.探究交流 Q 根据公式C= U ,能否说电容C与电容器所带的电荷量Q成正 比,与两极板间的电势差U成反比?

人教版物理【选修3-1】优秀教案:1.8《电容器和电容》

人教版物理【选修3-1】优秀教案:1.8《电容器和电容》

第八节、电容器和电容教学设计一、教材分析《电容器、电容》是高考的热点,是电场一章的重点和难点,在教材中占有重要地位。

它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起承上启下的作用。

二、教学目标1.知识目标①知道什么是电容器以及常用的电容器。

②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。

③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。

④会对平行板电容器问题的动态分析。

2.能力目标①知道利用比值法定义物理量。

②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。

3.情感目标结合实际,激发学生学习物理的兴趣。

三、教学重难点电容的定义和引入。

对平行板电容器的动态分析。

四、学情分析:通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压无关。

五、教学方法1、学案导学:见后面的学案。

2.启发式、探究式、类比法。

六、课前准备1.学生的学习准备:预习电容器的定义和电容器的充放电2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

七、课时安排:1课时八、教学过程:(一)预习检查、总结疑惑要点:场强、电势能、电势、电势差等。

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容(三)合作探究、精讲点拨。

1电容器构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。

2电容器的充电、放电操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。

这个过程叫做充电。

现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量. 提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下:小结:充电——带电量Q 增加,板间电压U 增加,板间场强E 增加, 电能转化为电场能放电——带电量Q 减少,板间电压U 减少,板间场强E 减少,电场能转化为电能3电容与水容器类比后得出。

1.8 电容器与电容

1.8          电容器与电容

例与练
5、平行板电容器充电后,与电池两极断开 连接,当两极板间的距离减小时( ) AD A.电容器的电容C 变大 B.电容器极板的带电量Q 变大 C.电容器两极间的电势差U 变大
D.电容器两极板间的电场强度E 不变
例与练
6 、平行板电容器充电后,继续保持电容 器的两极板与电源相连,在这种情况下, 如增大两板间距d,则电容器电容C、板 间电势差 U 、电容器所带电量 Q ,板间 场强E分别如何改变?
物理选修3-1
第一章:静电场
1.8 电容器的电容
电震实验
1748 年的一个晴朗的日子,在巴黎圣母院前广场 有一场大型“魔术” 表演,观众是法国国王路易 十五的王室成员和王公大臣们。
“魔术师”若莱特调来700个修道士,让 他们手拉手站成一排,全长约300米,队伍十 分壮观。装着水的大玻璃罐内有一根金属引 线通道外面,与一个迅速转动并受到摩擦的 大玻璃圆盘相连。随着诺莱特一个手势,排 在最前面的修道士用手握住了从瓶口引出的 金属线,一瞬间,700个修道士几乎同时惊叫 着跳了起来,在场的人无不目瞪口呆。
电场能
(2)放电:
使电容器 两极板失 去电荷的 过程。
能量转化:电场能 其他形式的能
不同的电容器储存电荷的本领不同。
二、电容
举例:圆柱型水杯容器的储水本领分析:
h h
C B A 1.水位每升高h,试比较A、B、C的储水量 2.哪个储水本领大? 如何反映其储水本领?
水量V 深度h
截面积S
二.电容
3、平行板电容器充电后的两类典型情况:
⑴ 、电容器始终连接在电源上, 两极间的电压U保持不变。 ⑵ 、电容器充电后,切断与电 源的连接,电容器的带电荷量Q 保持不变。

高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:1.8 电容器与电容

高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:1.8 电容器与电容

8 电容器的电容整体设计教学分析电容器是一种常见的电学元件,在电路中应用广泛,学生虽然可能见过电容器实物,但不一定认识,更没有深入考虑过其构造和工作原理。

电容概念的建立方法和定义方式,学生以往学习中有过相似的经验,通过类比能够较容易接受。

影响平行板电容器电容大小的因素是全新的内容,在应用时容易出现错误。

利用演示实验可以帮助突破难点。

在进行课程教学时我们需要注意以下几点说明:1.考虑到用比喻可以帮助学生理解电容的概念,教材在讲述电容的概念时,借助水容器作比喻,说明电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。

有条件的学校可以利用传感器来帮学生理解电容器所带电荷量和电压之间的关系。

2.应该使学生明确地知道,电容器所带的电荷量Q是指每个极板所带电荷量的绝对值。

3.电场能的概念,只要求学生知道,不要求进一步说明。

4.应该使学生明确地知道:电容器充电后,如果保持电容器的两极板与电源两极相连接,则电容器两极板的电压保持不变;如果切断与电源的连接,则电容器的电荷量保持不变。

5.本节的“思考与讨论”,意在使学生把这节的知识与前面学过的知识联系起来,综合加以运用,提高学生综合运用知识的能力。

最好在教师的引导下,让学生独立思考,把问题弄清楚。

这比都由教师讲给学生,效果会更好。

教学目标1.知道电容器的概念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象;2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并学会应用定义式进行简单的计算;3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器电容大小的方法。

教学重点难点1.电容的概念是本节的重点和难点,关键让学生理解电容是用比值定义的物理量,电容这个物理量的物理意义。

2.影响平行板电容器电容大小的因素是本节的另一个重点,做好演示实验是突破该难点的好办法。

3.本节的一个次重点是利用前面所学的电学知识解释电容器的充放电问题。

导入新课[事件1]教学任务:引入新课方案1师生活动:教师上课前自己制作一个电容器(在一个有把的大塑料杯内外壁分别贴上铝箔,内外铝箔彼此绝缘)。

选修3-1 1.8电容器与电容

选修3-1 1.8电容器与电容

Q C U
V S h
+Q ++++++++
--------
U
-Q
容纳电荷的本领, 与水桶截面积S 类比
二、电容器的电容
4、电容的单位:
法拉: F
1F=1C/V
如果一个电容器带1C电量时,两极间电压 是1V,这个电容器的电容就是1F
还有:微法(µF)、皮法(pF)
1F 10 F 10 pF
电容的另一种定义式
三、平行板电容器的电容
1、电容与两板正对面积S的关系: Q C 静电计 U
S
U
C C
S
U
CS
三、平行板电容器的电容
2、电容与板间距离d的关系:
Q C U
d d
U U
C C
1 C d
三、平行板电容器的电容
3、电容与电介质的关系:
Q C U
介质
U
一、电容器
1、定义:
电容器的极板
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体, 组成一个电容器。
平行板电容器 电容器的极板
电介质
一、电容器
2、电容器的充电: 正极板
将电容器两个极板带上电荷的过程,叫 电容器的充电。
+Q ++++++++
--------
有短暂 两极间 的电流 有电压
两板分别带等量异 种电荷。每1个极板 带电量的绝对值叫 电容器的带电量
例与练
2、如图所示,将平行板电容器两极板分别 接在电压是6V的电池组正负极,跟电池组 负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C ,则 电容器的带电量为 9.0×10-8 C,电容器 4 1.5pF ×10 的电容为 。若将此电容器两 极接电压12V的电池组正负极,电容器的 1.5 × 104 电容为 pF 。 +Q

高中物理 1.8 电容器的电容教学设计 新人教版选修31

高中物理 1.8 电容器的电容教学设计 新人教版选修31

《电容器的电容》教学设计【教学目标】1、知识与技能⑴知道电容器是储存电荷和电场能的装置;⑵了解常见电容器的外形、结构和符号;⑶了解电容器的充、放电过程,了解击穿电压、额定电压的概念;⑷理解电容的意义,知道其单位,并会用电容定义式进行计算;⑸了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。

2、过程与方法⑴经历影响平行板电容器电容因素的探究过程,体会其中蕴涵的思想方法:控制变量法,提出问题,定性分析、实验探究与定量分析相结合等;⑵通过实验与观察,了解电容器的构造和特点,通过类比法理解电容器的电容概念。

3、情感态度与价值观⑴通过介绍电容器的缘起、发展与应用,渗透STS 教育思想;⑵渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定,不由外因决定的观点。

【教学重点】电容的概念【教学难点】电容的引入与理解研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究【教学方法】问题讨论,理论探究与实验探究相结合,类比方法,动画模拟【教学用具】电容器示教板,静电计,平行板电容器,电介质板,起电机,电池组,导线,单刀双掷开关,多媒体与课件【教学流程】【教学过程】创设情景,实例引入:图片展示——电视、电脑等线路板出示电容器示教板(上装各种电容器)提出课题:电容器到底是什么样的元件?它的作用、构造、原理是什么?本节课就要研究这些问题。

电容器产生的历史渊源:(介绍略)(一) 电容器实例探究:出示一纸质电容器并将其拆开,请学生观察。

结论:有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘)。

1、概念:实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。

问题讨论:2、充电、放电 演示:连接如图的电路实例引入 历史渊源 电容器概念的建立 充放电特点电容概念的建立与理解 探究平行板电容器电容 应用与常见电容器介绍 Aa b s C E现象观察:当接a 时,G 偏转当接b 时,G 反偏转分析:充电—— 充电电流; 电能 电场能 放电—— 放电电流; 电场能 其他形式能量(二) 电容提出问题1:既然电容器是用来储存电荷的,而不同电容器容纳电荷的本领是不同的,我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力,这应是一个怎样的物理量呢?定性分析:对一个电容器来说,其储电能力应该是一定的,我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。

高中物理选修3-1:1.8 电容器的电容 教案

高中物理选修3-1:1.8 电容器的电容   教案

电容器的电容一、教学实验器材平行板电容器,静电计,各种电容器(包括“25V 4700μF ”电容一只和一个可用来拆开的纸制电容器).学生电源一个,导线若干,起电机.二、教学过程:(一)课堂讲解1、电容器教师讲解(开门见山),出示图片:通过前面的学习,我们知道:靠近带电物体的接地导体上有感应电荷.带电体和接地导体便具有储存电荷的功能.这种装置我们称为电容器,既“储存电荷的容器”,实际上,任何彼此绝缘又相隔很近的导体,都可以看成是一个电容器,贮藏电量和能量,而两个导体称为电容的两极.教师讲解:下面我们具体了解一下电容器的结构.演示实验1:将一个纸制电容器轻轻展开,让学生观察元件结构,识别绝缘层和极板. 教师讲解:电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板,两个极板非常靠近,中间的绝缘层用薄绝缘纸充当,分别用两根导线连接两极.这就是电容器的结构.(在这里,可以参考媒体资料中的视频类素材“电容器的结构”)我们首先将电荷充入电容器中,在使用时再将电荷放出,这两个过程叫做电容器的充电、放电过程.2、电容演示实验2:将“25V 4700μF ”的电容器与电源(16V )相连,充电后将电容器的两极板短路,产生放电火花并发出声响.演示电容器充放电的课件资料.教师讲解:为了深入了解电容器的工作原理,我们用下面的实验装置来研究电容器的充放电过程.演示实验3:利用起电机对相对放置的平行金属板构成的电容器充电,用静电计进行检验,检验两个极板的电荷是等量且相异的.引导学生分析:两极板积累异号电荷越多,其中带正电荷一极电势越高,带负电荷一极电势越低,从而电势差越大.问题1:电容器可以充入的电量Q 是无限的么?电容器容纳电荷多少与什么有关? 教师讲解:理论研究告诉我们,电容器可以充入的电量Q 并不是无限的,随着电势差的变化,电量Q 也随之增大,对同一个电容器,UQ 是一个与电量、电势差无关的常量,对不同的电容器,电势差增加1伏所需要增加的电量是不同的,也就是U Q 是不同的常数,因此,我们认为U Q 能够反映电容器容纳电荷的能力,并由此定义了一个新的物理量——电容,符号C ,让U Q C =. ①定义:电容是描述电容器容纳电量特性的物理量.它的大小可用电容器一极的带电量与两极板电势差之比来量度.②量度:UQ C = ③单位:法拉(F ) 1C/V 1F = 常用单位有微法(μF ),皮法(pF ) pF 10F 011F 126==μ3、平行板电容器的电容电容器的电容是一个与电量、电势差无关的物理量,它的大小是由电容器本身的结构决定的.那么电容器的电容跟电容器结构的哪些因素有关呢?教师出示平行板电容器:现在我们研究平行板那电容器的电容跟哪些因素有关. 演示实验4:参考书中110实验.(l )构成:两块平行相互绝缘金属板.①两极间距d ;②两极正对面积S .(2)量度:UQ C = Q 是某一极板所带电量的绝对值. (3)影响平行板电容器电容的因素:①dC 1∝,(Q 、S 不变) ②S C ∝,(Q 、d 不变)③两极板间插入电介质时比不插入电介质时电容大.给出电容公式: kdS C πε4=. ε为介电常数,k 为静电力恒量.这里也可以用能的观点加以分析:电介质板插入过程中,由于束缚电荷与极板上电荷相互吸引力做功,电势能减少,故电势差降低.4、出示常用的电容器(可以观看有关电容的视频)(1)介绍固定电容器.(2)介绍可变电容器.(3)介绍击穿电压.三、典型例题讲解(参考典型例题)四、布置课下作业五、教师总结。

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1. 8 电容器与电容
熟练掌握基础知识:电容器的概念、定义式及影响平行板电容器电容因素。

电容比
描述其所带电荷量,就构
个极板

计,现使
.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变
板稍微上移,静电计指针张角将变大.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张
板拿走,则静电计指针张角变为零
中静电计换为接在两极板上的电
距离,板间场强怎么变化?
,电容器带电荷量怎么变
器,下列说法正确的
.将两极板平行错开,使正对面积减小,极板容器充电后不断开电源,逐渐增大两极
_________.
1
_______物理量.。

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