1.8电容器学案——2021-2022学年高二上学期物理人教版选修3-1

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第一章 静电场
第八节 电容器的电容
一．预习案
1.学习目标：
（1）知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过视频知道电容器的充电、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，并会应用定义试进行简单的计算。

（3）通过视频了解影响平行板电容器大小的因素，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器的电容的大小。

详读课本29-30页
（1）知道电容器的概念：
（2）电容的公式及单位：
（3）对于电容的物理量分别代表什么：
详读课本30-31页
（1）知道电容器的种类：
（2）如何求平行板电容器的电容：
（3）知道静电计的作用
2.重难点解析
（1）电容的概念是本节的重点，也是难点。

电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比。

其比值反映电容器本身性质。

（2）影响平行板电容器电容大小的因素。

（3）电容器的充放电过程：充电将电容器的两极板与电源两极相连，使电容器充电，极板间的场强增强，充电结束后，电容器所在电路中无电流，极板间的电压与充电电压相等，极板间带等量的异种电荷，一个极板间上的电荷量的绝对值叫电容器的电荷量Q ，电容器极板上的电荷越多，电容器的内部电场线越密集，内部场强越大。

放电：用导线将电容器的两极板接通，中和掉电容器所带电荷，极板间的场强减小，放电结束，电路中无电流。

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
（4）平行板电容器的动态分析：1.充电后断开电源，电容器的电荷量Q 不变。

2.充电后仍与电源相连，电容器的两极板间的电压U 不变。

3.平行板电容器的电容C ：跟介电常数成正比，跟正对面积S 成正比，跟极板间的距离d 成反比，k 是静电力常量；空气的介电常数最小。

二.探究案
阅读课本30页演示探究影响平行板电容器的电容因素。

完成演示
一研究决定平行板电容器电容因素的实验装置如图所示．两块相互靠近的等大正对平行金属平板M 、N 组成电容器，板N 固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，板M 和静电计的金属壳都通过导线接地，板M 上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M 的位置．给电容器充上一定的电荷，静电计指针张开一定角度．
(1)若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变
小”)；若仅将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若在两极板间插入云母片，且保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P，且保持其他条件不变，则静电计指针偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)，插入后金属板P内部的电场强度大小为________．
(2)从(1)中操作可知本实验探究所采用的科学探究方法是__________．
A．理想实验法B．等效替代法
C．控制变量法D．建立物理模型法
三. 练习案
1.如图所示的实验装置中,平行板电容器两极板的正对面积为S,两极板的间距为d,电容器所带电荷量为Q,电容为C,静电计指针的偏转角为α,平行板中间悬挂了一个带电小球,悬线与竖直方向的夹角为θ,下列说法正确的是()
A.若增大d,则α减小,θ减小
B.若增大Q,则α减小,θ不变
C.将A板向上提一些,α增大,θ增大
D.在两板间插入云母片,则α减小,θ不变
2.关于电容器和电容，以下说法正确的是()
A．电容器充电后，两极板带等量异种电荷
B．电容器的电荷量是两极板电荷量绝对值之和
C．电容器电容的大小与其电荷量及两极板间电势差有关
D．电容器两极板间电势差每增加1 V，电容器的电荷量即增加1 C
3.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上．若将云母介质移出，则电容器()
A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大
B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大
C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变
D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变
4.一测定液面高度h的电容式传感器示意图如图所示，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则()
A．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大
B．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大
C．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小
D．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小
5.一个电容器所带的电荷量为8×10－8 C，两极板间的电压是4V，那么这个电容器的电容是多少？如果电容器的电荷量减少了2×10－8 C，则板间电压变成多少？
四.总结反思。