【物理】2.4《电容器 电容》教案(鲁科版选修3-1)
2.4 电容器 电容 课件(鲁科版选修3-1) (1)
D．Q不变，C变小，U变小，E变小
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第 2章
电势能与电势差
解析：选 C.电容器充电后再断开开关 S，其所 εS 带电荷量不变，由 C∝ 可知，d 增大时， C d Q 变小．又因 U＝ ，所以 U 变大．对于场强 E， C U Q Q 4πkdQ U 由于 E＝ ， U＝ ＝ ＝ ， 所以 E＝ d C εS εS d 4πkd ＝ 4πkdQ 4πkQ ＝ .由以上分析可知，间距 d 增 εSd εS
(3)单位 法拉 ，符号：F ①国际单位：______பைடு நூலகம்
②常用单位：微法(μF)，皮法(pF) 106 μF＝_____pF ③单位关系：1 F＝____ 1012
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第 2章
电势能与电势差
(4)平行板电容器的电容：平行板电容器的电 容 C 跟两极板正对面积 S 成_____ 与两极板 正比 ， εS 反比 ．其结构式为： C＝ 间距离 d 成_____ . 4πkd
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第 2章
电势能与电势差
【审题指导】 【精讲精析】
解答本题应注意，电容是由电 电容器的电容由电容器本身的
容器本身的因素决定的． 因素决定，与电容器带不带电，带电荷量的多 少，板间电压的大小都无关，A正确，B、C、
D错误．
【答案】 A 电容跟电场强度一样，都是根
【规律总结】
据比值定义法定义的，电容与Q、U无关．
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第 2章
电势能与电势差
变式训练 1．如图所示为某一电容器中所带电量和两端
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5.0×10－2 F D．电容器的电量变化量为0.20 C
鲁科版选修(3-1)第四节《电容器电容》word学案
第4节电容器电容学案【学习目标】1理解电容的概念；掌握影响平行板电容器电容的因素；提高运用其公式进行简单计算的能力2、自主学习、合作探究，学会用控制变量法探究影响平行板电容器电容的方法；3、激情投入，体会电容器在实际生活中的广泛应用，全力以赴培养探究新事物的兴趣。
【重点、难点】掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。
电容器的电容的计算与应用【预习自学】1、电容器构造2、电容器的充电、放电（1 ）画出电容器充电示意图与放电示意图（2）充电后两板间有了电场，具有电场能，电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么？带电量Q板间电压U、板间场强E如何变化？3、电容（1）甲电容器两板各带2 C电量，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电量，板间电压为4000 V,能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？一个电容器容纳电荷的本领应如何描述呢？（2）电容怎样定义是的？写出电容的定义式、单位，常用单位的转换关系？C由Q U 决定吗?（3）电容大说明电容器容纳的电荷多吗？说明原因。
（4）写出平行板电容器的决定式及各个符号的含义。
4、平行板电容器的两类典型问题：（1）平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的r变化，将引起电容器的C Q U、E怎样变化?（2）平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的 容器的C 、Q U E 怎样变化?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（）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6、如图所示，S 闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中，对电阻 R 来说，有无电流通过，如果有，方向怎样 ？【例题精析】例1有一充电的平行板电容器，两板间电压为 3 V ,现使它的电荷量减少 3X 10-4C ,于是1电容器两板间电压降为原来的丄，此电容器的电容是多大，电容器原来的带电荷量是多少 3库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？变式 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 ( )变式、如图所示，电路中 A 、B 为两块竖直放置的金属板，G 是一只静电计，开关 S 合上后,d 、S 、&下标r 变化，将引起电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倍例2、如图所示，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 变小静电计指针张开一个角度.下述哪些做法可使指针张角增大（）A. 使A 、B 两板靠近一些B. 使A 、B 两板正对面积错开一些C. 断开S 后，使B 板向右平移拉开一些D. 断开S 后，使A 、B 正对面积错开一些例3、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. 将两极板平行错开，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 【巩固练习】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比恒定不变D .电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量, 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, F 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3.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（ ）（小于击穿电压且不为零）成正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S 闭合，电容器两板其大小与加在两板上的电压无图 1 —A .微粒带的是正电B.电源电动势的大小等于mgd「qC .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4.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,B. A板下移时，P点的电场强度不变,C. B板上移时，P点的电场强度不变,D. B板上移时，P点的电场强度减小,5. . 一个平行板电容器，当其电荷量增加( )+(?百L1P点电势不变P点电势升高”匚一P点电势降低图1 —7—9P点电势降低6△ Q= 1.0 >TO-C时，两板间的电压升高AU=10 V,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.-8 46.平行板电容器两板间距为4cm,带电5.0床0 C,板间电场强度为4.5床0 N/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7.平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图指针张角变大•下列措施中可行的是( )A.A板向上移动B.B板向右移动C . A、B之间插入电介质D .使两板带的电荷量减小8•如图I—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1 —7—8，要使静电计情况.。
2020-2021学年鲁科版选修3-1 2.4 电容器 电容 课件(24张)
C＝QU与 C＝4πεSkd的比较
内容 公式
C＝QU
C＝4πεSkd
公式特点
定义式
决定式
对某电容器 Q∝U，平行板电容器，C∝ε，C
ห้องสมุดไป่ตู้意义
但UQ＝C 不变，反 ∝S，C∝1d，反映了影响
映容纳电荷本领
电容大小的因素
联 电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结 系 构(如平行板电容器的ε、S、d等因素)来决定
[解析] S 接通时，两极板间电压不变，减小两极板间距由 E＝Ud 知 E 增大，故 A 错。由 C＝4πεSkd知，插入介质 C 增大， 又因 Q＝CU 知 Q 增大，故 B 项正确。S 断开后，电荷量 Q 不 变，板间距减小时电容 C 增大，由 C＝QU知，电势差 U 减小， 故选项 C 错误。插入介质 C 增大，U 减小，故选项 D 错误。
以上两种情况，可统一分析方法为： ①确定不变量 U 或 Q； ②由公式 C＝4πεSkd确定电容的变化； ③由 C＝QU的关系判定 Q 或 U 的变化； ④从 E＝Ud 确定电容器极板间场强的变化。
[名师点睛] 关于平行板电容器问题分析的“二三一”： (1)区分两种情况，是 U 不变还是 Q 不变； (2)活用三个公式，电容的定义式 C＝QU、决定式 C＝4πεSkd及 E＝Ud ； (3)记住一个结论，当 Q 不变而仅改变 d 时，E 不变。
第4节 电容器 电容
我们用量筒等量 具来储存水
有没有什么东西用 来储存电荷？
电路中具有储存电荷功能的装置叫做电容器 结构：两个彼此绝缘又相隔很近的导体 最简单的电容器：两块彼此绝缘的平行金属板
一、电容器 1．定义：
电路中具有 储存电荷 功能的装置叫做电容器。 2．构成 任意两个彼此绝缘 而又相隔很近的导体组成。两块彼此绝缘的平 行金属板构成一类最简单的电容器，叫平行板电容器。 3．功能和作用 储存电荷 和电能。
高中物理 2.4 电容器 电容 课件(鲁科版选修3-1)
2．动态变化的两种基本情况： (1)电容器两板电势差U保持不变(与电源连接)． (2)电容器的带电荷量Q保持不变(与电源断开)． (3)结论：在电荷量不变的条件下，改变板间距 离，场强不变．在U不变条件下，改变正对面积， 场强不变．
ห้องสมุดไป่ตู้
3．平行板电容器两极板之间电场强度的两个公式： (1)已知平行板电容器两极板间的距离 d和两极板之间的电压 U 1 U，可用下式计算两极板间的电场强度 E＝ ∝ ，即电压不变时 d d E与 d成反比． Q εrS U (2)由 C＝ 和C＝ 求出 U，再代入 E＝ ，可得平行板电 U 4πkd d 4πkQ 1 容器两极板间的电场强度为 E＝ ∝ ，即 Q不变时， E与S成 εrS S 反比．
2．充、放电过程
过程 内容
充电过程
放电过程
过程 示意 正电荷向A板移 正电荷由A板移 电荷 动，负电荷向B 向B板(或负电荷 运动 板移动 由B板移向A板)
过程 内容 电流 方向 定义 及能 量的 转化 联
充电过程
顺
放电过程
逆
时针
异种
时针
中和
是使两个极 电场能 板带上 是使两个极板上电荷 电荷的过程； 的过程； 转 从电源获得 化为其他形式的能 能量储存在 电场中 两个过程互逆，电容器的电荷量、
解析
1 2 ①电容器两极板间电势差的变化量为ΔU＝1－ U＝ 3 3
－4
3×10 ΔQ ×3 V＝2 V，由C＝ 可得C＝ ΔU 2
－4
F＝1.5×10
－4
F＝150 μF. C＝
②电容器原来的电荷量为 Q，则Q＝CU＝1.5×10－4×3 4.5×10 C.
③电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无关，所以电 容器放掉全部电荷后，电容仍然是 150 μF.
第2章 第4节 电容器 电容—2020-2021鲁科版高中物理选修3-1讲义设计
第4节电容器电容[学习目标] 1.知道电容器的概念，理解电容的定义。
(物理观念)2.掌握定义式C＝QU的物理意义。
(科学思维)3.通过实验探究平行板电容器的构造及电容的决定因素，并会用定义式和决定因素解决问题。
(科学方法)一、电容器1．电容器：两个彼此绝缘又相距很近的导体，就可以看成一个电容器。
常见的最简单的电容器是平行板电容器。
2．电容器的充、放电现象电容器充电电容器放电两极板分别带上等量异种电荷两极板上电荷互相中和有瞬时的充电电流流向正极板有瞬时的放电电流流向负极板两极板间形成电场储存电能两极板间失去电场，电能转化为其他形式的能(1)定义：电容器所带的电荷量Q与两极板间电势差U的比值。
(2)公式：C＝QU，又可表示为C＝ΔQΔU。
(3)单位①国际单位：法拉，符号：F。
②常用单位：微法(μF)，皮法(pF)。
③单位关系：1 F＝106μF＝1012pF。
4．平行板电容器(1)决定电容的因素：平行板电容器的电容C与正对面积S成正比，与极板间的距离d成反比，与极板之间电介质的介电常数ε成正比。
(2)计算式：C＝εS4πkd。
真空中时：C＝S4πkd。
二、电容器的分类及应用1．电容器的分类(1)按电介质分：空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等。
(2)按电容是否可变分：可变电容器和固定电容器。
2．应用：照相机的电子闪光灯，测量水位，高能物理实验或工程，驻极体话筒等。
3．额定电压：电容器安全工作时电压的上限。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电容器和电容是一回事。
(×)[提示]电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量。
(2)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。
(×) [提示]电容器的电容与所带电荷量无关。
(3)电容器的一个极板带正电荷，另一极板带等量负电荷，其带电荷量指的是一个极板上电荷量的多少。
高中物理《电容器的电容》教案 教科版选修3-1
电容器和电容
教材首先讲解了电容的功用，通过介绍电容器的构造及使用，使学生认识电容器有储存电荷的本领，同时介绍了电容的概念、定义式，再讲解电容器的电容与哪些因素有关．整个这一节的内容，是后面学习LC振荡电路的必备知识，是学习交变电路和电子线路的基础，关于电容器的充放电现象和电容概念，是高中物理教学的重点和难点之一，又比较抽象，因此再教学中，可以多增设实验，让学生易于理解和接受，同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力。
鲁科版高二物理选修3《电容器电容》教案及教学反思
鲁科版高二物理选修3《电容器电容》教案及教学反思本文是对鲁科版高中物理选修3《电容器电容》课程的教学内容进行总结和反思，希望能够给广大教师提供一些帮助和借鉴。
1. 教学目标通过学习本节课程，让学生掌握以下知识和能力：•理解电容的概念和计算方法；•掌握不同电容器的特点和应用；•能够利用电容器解决实际问题。
2. 教学过程2.1 教学前的准备工作在进行本节课程教学前，需要做好以下准备工作：•准备好教材、教具和实验器材；•复习相关知识，查阅教学资料；•制定详细的教学计划和课堂设计。
2.2 教学步骤本节课程的教学步骤分为以下几个方面：2.2.1 知识导入首先，介绍电容的概念和单位，引导学生理解电容的物理意义和计算方法，可以通过实例和图示进行讲解。
例如可以用以下问题来导入：•电容是什么？有什么用途？•如何计算电容？有哪些常见的单位？2.2.2 知识扩展其次，介绍不同类型的电容器和其特点、使用场景。
可以通过实验、演示以及视频来加深学生的理解。
例如可以进行以下实验：•制作一个简单的电容器，观察和测量电容值；•通过示波器观察和测量电容器的充电和放电过程。
2.2.3 知识运用最后，通过应用题和案例，引导学生能够利用电容器解决实际问题。
例如可以使用以下案例：•如何利用电容器为直流电路提供滤波？•如何设计一个简单的光控开关电路？2.3 教学方法在本节课程的教学过程中，采用了以下一些教学方法：•课堂讲解：通过讲解来介绍课程内容、解释概念和原理。
•互动提问：通过提问来促进学生思考和表达。
•实验演示：通过实验演示来加深学生的理解和认识。
•小组讨论：通过小组讨论来激发学生的学习兴趣和思考能力。
•独立思考：让学生独立思考和解决问题，培养学生的创新意识和实践能力。
3. 教学效果通过本节课程的教学，我们取得了以下的教学效果：•学生对电容的概念和原理有了更深入的理解和认识；•学生掌握了不同类型的电容器的特点和应用；•学生能够运用电容器解决实际问题的能力得到了提升。
2.4 电容器 电容 学案(2020年鲁科版高中物理选修3-1)
2.4 电容器电容学案（2020年鲁科版高中物理选修3-1）第4节电容器电容学习目标核心提炼1.知道电容器的概念，了解电容器的充.放电现象。
3个概念电容器.平行板电容器.电容2个公式电容的定义式和决定式2种变化情况电容器的动态分析时U不变和Q不变2.理解电容的概念，掌握电容的定义式.单位，并能应用定义式进行简单的计算。
3.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。
4.了解常见的电容器及其结构，电容器的简单应用。
一.电容器1.电容器电路中具有存储电荷功能的装置叫做电容器。
2.电容器的充电和放电1充电使电容器带电的过程叫做电容器的充电。
2放电放掉电容器中的电的过程叫做电容器的放电。
3.电容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，叫做电容器的电容。
定义式CQU。
用符号C表示，单位是法拉，简称法，符号是F。
常用单位换算关系1F106F1012pF。
思考判断1放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。
2电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。
二.平行板电容器1.结构由两块彼此绝缘.互相靠近的平行金属板组成，是最简单的，也是最基本的电容器。
2.决定因素平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离d成反比。
3.表达式CS4kd。
式中k为静电力常量。
思考判断1电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。
2公式CS4kd可用来计算任何电容器的电容。
3将电介质插入平行板电容器时，电容器的电容将变小。
4任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都能组成电容器，而且跟这两个导体是否带电无关。
三.常见电容器及其构造1.电容器的分类1按照导体极板间所用的电介质分类空气电容器.云母电容器.纸质电容器.陶瓷电容器.涤纶电容器.电解电容器等。
2按电容器的电容是否可变分类可变电容器和固定电容器等。
2.额定电压和击穿电压1额定电压电容器安全工作时电压的上限。
鲁科版高二物理选修3-1_《电容器_电容》名师教案1
电容器电容教材分析：《电容器电容》是本章的重点和难点，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）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。
学习目标：（一）知识与能力：1.知道什么是电容器以及常用的电容器。
2.知道电容器充电和放电时能量的变化。
3.理解电容的概念及其定义式C=Q/U，并能用来进行有关的计算。
4.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系。
（二）过程和方法：1.知道利用比值法定义物理量，利用类比的方法理解电容器的电容。
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。
（三）情感态度价值观：体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。
教学重点：电容的概念和平行板电容器的电容与其影响因素之间的关系。
教学难点：1.电容的定义和引入。
2.对平行板电容器的动态分析。
教学方法：类比法实验探究法教学用具：电视机电路板和楼灯声光控电路板、电源、导线、玻璃棒、橡胶棒、毛皮、丝绸、平行板电容器、静电计、绝缘电介质、多媒体、金属碗具教学模式：“互联网+”微课导学教学模式教学环境：在网络环境下充分运用Hiteach系统智慧课堂教学软件与教师平板形成互联互动的教学环境及智慧课堂IRS抢答器等、QQ高清视频.功能展示：①批注功能；②放大功能；③拍照/实物投影功能；④课堂互动功能；⑤Hiteach抢答功能;⑥Hiteach统计功能；；⑦PPT投影功能；⑧放大功能；课时安排：1课时新课教学：PPT 投影功能 PPT 投影 功能；视频试题推送功能; 课堂互动功能；教师启发提问：两个靠近的同学是否构成一个电容器？两个平行相对放置的金属板能否构成一个电容器？（出示平行板电容器）学生思考作答：能，人体和金属板是导体，中间的空气是绝缘物体。
教师总结：这种电容器叫平行板电容器，其中的绝缘物质电介质是空气。
演示：电容器的充电、放电过程，并提醒学生观察灵敏电流计指针的偏转方向。
高中物理第2章电势能与电势差第4节电容器电容课堂互动教案鲁科版选修3_1
第4节 电容器 电容课堂互动三点剖析一、电容器电容的决定因素（1）电容器电容的定义式为C =U Q ，但电容与定义它的物理量Q 、U 无关，电容C 由电容器本身的构造因素决定.（2）平行板电容器的电容C ：与平行板的正对面积S 、电介质的相对介电常数εr 成正比，与极板间的距离d 成反比，平行板电容器电容的决定式为：C =εr S 4πk d ，式中k 为静电力常量.不难看出，电容器的电容大小是由本身的特性决定的.电容是描述电容器的特性的物理量，与电容器带电荷量的多少、带不带电无关.【例1】 有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V ，现使它的电荷量减少3×10-4 C ，于是电容器两板间电压降为原来的31，此电容器的电容是多大，电容器原来的带电荷量是多少库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？ 解析：（1）电容器两极间电势差的变化量为ΔU =（1-31）U=32×3 V=2 V 由C =UQ ∆∆，有C =21034-⨯=1.5×10-4 F =150 μF （2）电容器原来的电荷量为Q ，则Q ＝CU ＝1.5×10-4×3 C=4.5×10-4C.（3）电容器的电容是由本身决定，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF .答案：150 μF 4.5×10-4 C 150 μF温馨提示电容的定义式C =U Q 中的Q 是电容器的带电荷量，是其中一个极板上带电荷量的绝对值，不是两个极板上的电荷量的绝对值之和.另外电容的计算还可以用其定义式的推广式C =U Q ∆∆来计算，其中ΔQ 表示带电荷量的变化，ΔU 表示电压的变化. 二、平行板电容器的两类典型问题1.平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的d 、S 、εr 变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化?由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压U 保持不变，可根据下列几式讨论C 、Q 、E 的变化情况：C =dkd Sr 1π4∞ε， 2.平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d 、S 、εr 变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化?这类问题由于电容器充电后切断与电源的连接，使电容器的带电荷量Q 保持不变，可根据下列几式讨论C 、U 、E 的变化情况：C =.1π4π4,π4π4,π4S S kQ kdSd Q Cd Q d U E S d S kd kd S Q C Q U d Skd Sr r rr r r r r εεεεεεεε∞====∞===∞ 【例2】 如图2-4-1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的变化情况是（ ）图2-4-1A.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 变小解析：电容器充电后再断开S ，其所带电荷量Q 不变，由C ∝d S r ε可知，d 增大时，C 变小.又因U =C Q ，所以U 变大.对于场强E ，由于E =.144S S kQ kdSd Q Cd Q d U r r rεεππε∞=== 所以E 与间距d 无关，即间距d 增大，E 不变化.答案：C温馨提示求解此类问题时一定要经过认真的计算，不能盲目下结论.在分析场强E 时，从E =dU 来看，d 增加，U 也增大，不能直接分析出E 的变化情况，因此，还要将U 进行再分析.一般的分析步骤是先用平行板电容器电容的决定式判断出电容的变化，再应用定义式判断电压或电荷量的变化.各个击破类题演练1根据电容器的定义式C =QU 可知（ ）A.电容器电容越大，电容器所带电荷量就越多B.电容器的两极板间电势差越大，电容越大C.电容器的电容与其带电荷量成正比，与两极板间的电势差成反比D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化解析：电容器的电容仅由电容器本身决定，与是否带电及带电多少没有关系，与两板间的电势差也没关系.我们只能通过题给公式计算电容和判断带电多少与两板间电势差的关系.答案：D变式提升1如图2-4-2是描述对给定的电容器充电时电荷量 Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中正确的是（ ）图2-4-2解析：无论电容器的带电荷量和两板间的电势差怎么改变，电容器的电容都不会改变. 答案：BCD类题演练2（经典回放）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.将两极板平行错开，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，电容将增大解析：由C =kd Sr π4 可知各因素对平行板电容器电容大小的影响是：①电容随正对面积的增大而增大；②电容随两极间距离的增大而减小；③在两极板间放入相对介电常数大于1的电介质，电容增大.据上面叙述可直接看出B 、C 选项正确.对D 选项，实际上是将铝板和下极板作为一个整体的金属极板，减小了平行板的间距，导致电容增大.所以本题正确选项应为BCD.答案：BCD变式提升2如图2-4-3所示，电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一个角度.下述哪些做法可使指针张角增大（）图2-4-3A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积错开一些C.断开S后，使B板向右平移拉开一些D.断开S后，使A、B正对面积错开一些解析：图中静电计的金属杆接A极，外壳和B板均接地.静电计显示的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S合上后，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S断开后，板间距离增大，正对面积减少，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器电荷量不变.由C＝QU 可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大.答案：CD。
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第四节电容器电容
【教学目的】
1、解电容器的构造、种类（以及*电路图符号）
2、理解电容器在电路中的基本工作——充电和放电；了解电容器在技术上应用的实例。
3、知道电容的物理意义，了解影响电容的因素，了解影响平行板电容器电容的大小的因素，了解电容器的工作电压和击穿电压的意义。
【教学重点】
了解电容器的构造、理解电容器在电路中的充电和放电、掌握电容的概念
【教学难点】
掌握电容的概念
【教学媒体】
1、实验器材：各种电容器若干；拆好的纸制电容器（分组）；电容器展示板
2、课件：电容器充放电过程的FLASH
【教学安排】
【新课导入】
直接导入：电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子技术和电工技术中有很重要的应用，例如在洗衣机、电风扇、电视机中都有电容器。
今天我们就来一起认识电容器。
【新课内容】
1.认识电容器：
（1）外形和构造——展示各种电容器，体会电容器的大小、外形有巨大的差别。
请同学们拿出拆好的纸质电容，观察它的内部构造并说出看到的情况。
——电容器有两片锡箔（导体），中间用纸（绝缘体）隔开，每片锡箔引出一个电
极。
实际上，任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以看成一个电容器。
板书：1、电容器：任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以看成一个电容器。
①主要构造：两个金属极板各引出一条导线，中间夹有绝缘介质。
（2）种类：边板书边介绍：2、按绝缘介质分，有：云母电容器、陶瓷电容器、纸
质电容器、电解电容器（用铝箔做阴极，氧化膜做绝缘介质，浸过电液的纸做阳极
——分阴阳，所以只能单向导电）；按两极板间距离或两极板间的正
对面积是否可调，可分为：固定电容器、可变电容器、半可变电容器；
它们的符号如右图所示
（2）电容器的工作方式：FLASH演示：当原本不带电的电容器的两
个极板与电源的正负极相连时，电路中有短暂电流通过，从而
使两板带上等量的异种电荷，此时，在两极板间建立了电场，电荷越多，
电场越强，电势差越大。
等到合场强为零，电路中就没有电流了。
板书：3、使电容器两极板带上等量异种电量的过程叫做充电。
一个极板所带电量
的绝对值叫做电容器所带的电量，用Q表示。
电容器充电的过程，就是两极板带上电荷的过程，也
就是极板间建立电场，产生电势差，储存电场能的过程。
反之，用导线将原本带电的电容器两极板连接起来
时，由于电路中有电势差，有放电电流通过，两极板上的
电量中和，两极板间的电场、电势差消失，这个过程叫做
放电。
板书：放电：两极板上的电量中和的过程。
电容器在电路中的工作就是这样，通过一定的方式使电容器充电后再放电，利用这一规律来达成电路的控制。
好比一个水杯的作用就是先用来盛水，然后再在某
些条件下把水倒出。
阅读书P41/电容器的应用。
2.了解电容：
水杯盛水的能力有所不同，而电容器容纳电荷的本领也有所不同，我们把这叫做电容器的电容。
板书：4、电容①意义——用来描述电容器容纳电量的本领
我们通过实验发现，同一个电容器所带电量Q越大，其两极板间的电压U也越大，但电量与电压的比值Q/U不变，而不同电容器的这一比值不同。
好比一个
直形水容器，同一个容器的盛水高度越高，水量就越大，但水量/水高=定值；但不
同水容器的比值不一样。
这说明Q/U这一比值能代表电容器自身的性质。
我们就
用该比值来表示电容器的电容值。
板书：②定义——电容=电量/电压③符号：C
④公式——C=Q/U ⑤单位：法拉（简称：法）用F表示，
1F=1C/V
⑥电容是标量。
几点注意：1、电容器是一种元件，而电容则是一个物理量，用来表示电容器的性
质
2、电容器容纳电荷的本领相当于直筒形容器容纳水的本领。
但电容是
相当于直筒形容器的底面积，底面积越大，水位每上升1个单位高度，水量就增加
的越多，而对应的电容越大，就是两极板间电压每升高1V，两板就会多容纳更多
的电量。
这里的“容纳”并不是指容器可盛的最大水量或电容器可带的最大电量。
3、直筒形容器可带的最大水量出来底面积外还要取决于它的高度，而
电容器的最大电量除了电容外还要取决于它可能达到的最大电势差。
这个电势差叫
做击穿电压。
当两板间的电压超过击穿电压时，板间的绝缘题会被强大的场强击穿
变成导体而放电。
所以电容器可带的最大电量Q m=C·U m。
在电容器的外壳上写着额
定电压等参数，额定电压就是电容器安全工作时的电压上限。
板书：5、电容器两板间所加工作电压不能超过击穿电压（额定电压）。
例1：书P40/C=1.5μF，U=90V，求Q=？（解略）
强调①F是一个很大的单位，通常电容的单位用μF或Pf。
收音机里常用的电
容从几个皮法到几十个微法。
②若该电容接在180V的电压上（未超过击穿电压），则Q/=2Q；但电容C
不变。
说明电容虽由电压和电量计算，但电压和电量的比值不变。
巩固：书P42/1、2、3
3.平行板电容器：
电容的值不由电压和电量决定，那到底取决于什么因素呢？由于电容器的种类很多，这里我们也选取最简单的电容器——平行板电容器来分析。
板书：6、平行板电容器：由两个互相平行且彼此绝缘的金属板构成。
猜想：如何让平行板电容器在电压不变的情况下带上更多的电量？
学生阐述，教师归纳总结并阐述其原理——方法1、增大两板面积；方法2、减小两板距离；方法3、在两板间插入金属板（相当于减小两板间距）或者在两板间插入介质板。
板书：平行板电容器的电容取决于两板间的正对面积（C∝S）、两板间距（C∝1/d）和两板间的介质（有介质比无介质电容大）。
所以可变电容就是在改变电容器的正对面积。
而柱极体话筒是利用电容器两板间的距离变化来该变电容器，水位测量仪则是利用电容器两板间的介质变化来改变电容，这些方式能将力学量——如：位移转化成电学量来测量。
4.静电计
展示静电计，让学生观察。
要求看出它与验电器的差别，。
我们把验电器的金属球和外壳同时与电容器的两端
连接起来，这时验电器就成了静电计。
静电计是测什么的
呢？
演示：拉开带电的平行板电容器的两极板，发现静电计的箔片张角增大。
错开两极
板，减小其正对面积，发现箔片张角也增大，插入介质，发现张角减小。
结论：电容增大时，张角减小；电容减小时，张角变大。
猜
想：是否张角与电容大小成反比？
进一步演示：将电容器保持与电源相连，同样做上述改变，
发现，电容改变时，静电计张角都不变。
结论：前者电量不变，当电容增大时，电压与电容成反比例
变化；后者电压不变，当电容增大时，电量也随之增大。
可见，静电计测量的是电
压。
课后思考：静电计与电压表在测量上有何不同？
5、总结本课内容。
【课后作业】
教材全练P23-24
【课后反思】。