电容器的电容(导学案)

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《电容器的电容》 导学案

《电容器的电容》 导学案

《电容器的电容》导学案一、学习目标1、知道什么是电容器及常见的电容器。

2、理解电容的概念及其定义式。

3、了解平行板电容器的电容与哪些因素有关。

二、知识梳理(一)电容器1、定义:两个彼此_____又互相_____的导体就构成一个电容器。

2、充电:使电容器两个极板带上等量_____的过程叫做充电。

充电后两极板间存在_____,电容器储存了_____。

3、放电:使充电后的电容器两极板上的电荷_____的过程叫做放电。

放电过程中,电场能转化为_____。

(二)电容1、定义:电容器所带的_____与两极板间的_____的比值叫做电容器的电容。

2、定义式:_____。

3、单位:国际单位制中,电容的单位是_____,简称_____,符号是_____。

常用单位还有_____和_____。

4、物理意义:表示电容器_____本领的物理量。

(三)平行板电容器的电容1、平行板电容器的电容与两板的正对面积 S 成_____,与两板间的距离 d 成_____,与两板间电介质的相对介电常数εr 成_____。

2、公式:_____。

三、重点难点突破(一)对电容器电容的理解1、电容 C 由电容器本身的构造决定,与电容器所带电荷量 Q 和两极板间的电压 U 无关。

2、电容器所带电荷量 Q 是指一个极板所带电荷量的绝对值。

(二)平行板电容器电容的决定因素1、正对面积 S 越大,电容越大。

可以形象地理解为极板的正对面积越大,能够容纳的电荷就越多。

2、板间距离 d 越小,电容越大。

距离越小,极板间的电场相互作用就越强,能够存储的电荷也就越多。

3、电介质的相对介电常数εr 越大,电容越大。

不同的电介质对电场的影响不同,介电常数越大,电容器存储电荷的能力越强。

四、典型例题分析例 1:一个电容器所带电荷量为 Q 时,两极板间的电压为 U,若使其所带电荷量增加 40×10^-7C 时,两极板间的电压增加 20V,则该电容器的电容为多少?解析:根据电容的定义式\(C =\frac{Q}{U}\),\(Q = CU\)\((Q + 40×10^-7) = C(U + 20)\)联立可得:\(C = 20×10^-8 F\)例 2:平行板电容器两极板间距为 d,极板面积为 S,电容为 C。

电容器的电容(第一课时)教学设计

电容器的电容(第一课时)教学设计

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第3 2卷
昭通 师范 高 等 专 科 学校 学 报
多媒 体教 室
( ) 学媒 体 的 选 择 与 运 用 二 教
教学 内容 : 由实验 感 知 电容器 的充放 电过程 。 使 用资 源 : 实验 。 分组情 况 : 以小组 为 单位 讨论 。
教师活 动 : 导 、 示 、 评补 充 。 引 提 点
() 1 结合实 物 和 在计 算 过 程 中理 解 电 容器 的 基本构成 等相关 概念 和性 质 。
() 2 通过实 验理 解 电容器 的充 放 电过程 。 情感 态度 与价值 观 : 体会 电容器 在 实 际 生 活 中 的广 泛 应 用 , 养 培 学生探究 新事 物 的兴趣 。 ( 学习 内容 与 学 习任 务说 明 二)
过 程与方 法 :
电容 的定 义 式 ( 掌握 ) 电容 的单 位 及 相关 性 ; 质( 掌握 ) 电容 的计 算 和应 用 ( 用 ) ; 应 。 3 使用 电容 器 时的注 意 问题 、
电 容 器 的 击 穿 电 压 ( 道 ) 电 容 器 的 额 定 电 知 ;
压 ( 道 ) 知 。
( ) 道 电 容 器 电 容 的 概 念 及 定 义 式 , 能 用 3知 并
1 电 容 器 的 相 关 知 识 、
电容器 的基本 构成 ( 道) 电容器 的作用 ( 知 ; 理
解 ) 电 容 器 的 充 放 电过 程 ( 解 ) ; 理 。
2 电容 器 的 电容 、
来进行 有关 的计算 。
电容 器 的 电容 ( 一课 时 ) 学 设 计 第 教
戴 纹 琼
( 通 市 第 一 中学 物 理 教 研 组 , 云 南 昭 通 6 7 0 ) 昭 50 0 摘 要 : 择 自制 多媒 体 课 件 、 验 、 观 教 具 , 示 主体 内容 和 动 画 、 知 电容 器 的 充 放 电过 程 、 观 感 受 电 选 实 直 展 感 直

电容器的电容(导学案)含答案

电容器的电容(导学案)含答案

电容器的电容导学案【学习目标】1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式.3.掌握平行板电容器电容的决定式,并能用其讨论有关问题.【自主预习】一、电容器1.电容器:储存电荷和电能的装置.任何两个彼此_____又相距很近的________,都可以看成一个电容器.2.电容器的充放电(1)充电:把电容器的两极板分别与电池组的两极相连,两个极板分别带上等量的_______电荷的过程,充电过程中,由电源获得的________储存在电容器中.(2)放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷________的过程,放电过程中,________转化为其他形式的能量.二、电容1.定义:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的_________的比值.2.定义式:_________3.单位:电容的国际单位是________,符号为F,常用的单位还有微法和皮法,1 F=106 μF=1012 pF.4.物理意义:电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,在数值上等于使两极板间的电势差为_____时电容器需要带的电荷量.三、平行板电容器1.结构:由两个平行且彼此_______的金属板构成.2.电容的决定因素:电容C与两极板间电介质的相对介电常数εr成_______,跟极板的正对面积S成______,跟极板间的距离d成_______3.电容的决定式:C=εr S4πkd,εr为电介质的相对介电常数.当两极板间是真空时:C=S4πkd,式中k为静电力常量.四、常用电容器1.分类:从构造上看,可以分为__________和___________两类.2.电容器的额定电压和击穿电压:(1)额定电压:电容器能够_________________时的电压.(2)击穿电压:电介质不被__________时在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会损坏.【自主预习参考答案】一、1.绝缘、导体,2.(1)异号、电能、.(2)中和,电场能.二、1.电势差U .2.C =Q U. 3.法拉,4.1_V .三、1.绝缘.2.正比,正比,反比.四、1.固定电容器、可变电容器.2.(1)长期正常工作.(2)击穿.【问题探究】一、电容器 电容【阅读教材思考并回答下列问题】(1)把电容器的两个极板分别与电源两极相连,对电容器进行充电,该过程中能量是如何转化的?当把电容器两极相接,对电容器进行放电,该过程中能量是如何转化的?(2)当电容器的带电荷量增加时,电容器两极板间的电势差如何变化?带电荷量Q 和板间电势差U 的比值是否发生变化?【答案】 (1)充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电场能;放电过程中电容器的电场能转化为电路的内能.(2)增大 不变【知识深化】1.电容器的充电过程,电源提供的能量转化为电容器的电场能;电容器的放电过程,电容器的电场能转化为其他形式的能.2.电容器的充、放电过程中,电路中有充电、放电电流,电路稳定时,电路中没有电流.3.C =Q U是电容的定义式.电容器的电容决定于电容器本身,与电容器的电荷量Q 以及电势差U 均无关. 【例1】(多选)下列关于电容的说法正确的是( )A .电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量B .电容器A 的电容比B 的大,说明A 的带电荷量比B 多C .电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要带的电荷量D .由公式C =Q U知,若电容器两极间电压为10 V ,极板带电荷量为2×10-5 C .则电容器电容大小为5×105 F 【答案】 AC【解析】 电容反映电容器容纳电荷本领的大小,A 对.电容器A 的电容比B 的大,只能说明电容器A 容纳电荷的本领比B 强,与带电多少无关,B 错;电压为10 V ,电荷量为2×10-5 C 时,电容C =Q U=2×10-6 F ,D 错. 【例2】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?【答案】 1.5×10-4 F 1.5×10-4 F 3×10-4 C【解析】 C =Q U =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.二、平行板电容器【实验探究:课堂观察视频】平行板电容器由两块平行放置的金属板组成.利用平行板电容器进行如下实验:(1)如图所示,保持Q 和d 不变,减小两极板的正对面积S ,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据C =Q U,分析电容C 的变化.(2)如图所示,保持Q 和S 不变,增大两极板间的距离d ,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据C =Q U,分析电容C 的变化.(3)如图所示,保持Q 、S 、d 不变,插入电介质,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据C =Q U,分析电容C 的变化.【答案】 (1)实验结论:S 减小,电势差U 增大,电容C 减小.(2)实验结论:d 增大,电势差U 增大,电容C 减小.(3)实验结论:插入电介质,电势差U 减小,电容C 增大.【知识深化】1.C =Q U 与C =εr S 4πkd的比较 (1)C =Q U 是电容的定义式,对某一电容器来说,Q ∝U 但C =Q U不变,反映电容器容纳电荷本领的大小; (2)C =εr S 4πkd 是电容的决定式,C ∝εr ,C ∝S ,C ∝1d,反映了影响电容大小的因素. 2.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 4πkd3.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 εr S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 ∝1εr S可知,E 随S 、εr 的变化而变化,而与d 无关. 【例3】(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【答案】 AB【解析】 电容器上所带电荷量一定,由公式C =εr S 4πkd 得,当d 变大时,C 变小.再由C =Q U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.【题后反思】静电计的使用静电计是在验电器的基础上改造而成的,静电计由相互绝缘的两部分组成,静电计与电容器的两极板分别连接在一起,则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差U ,U 的大小就从静电计的刻度读出,可见,静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板电势差的变化.【例4】(多选)如图所示,两块较大的金属板A 、B 相距为d ,平行放置并与一电源相连,开关S 闭合后,两板间恰好有一质量为m 、带电荷量为q 的油滴处于静止状态,以下说法正确的是( )A .若将A 向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G 表中有b →a 的电流B .若将A 向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G 表中有b →a 的电流C .若将A 向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G 表中有b →a 的电流D .若将S 断开,则油滴将做自由落体运动,G 表中无电流【答案】 AB【解析】 由于油滴处于静止状态,所以q U d=mg .若将A 向左平移一小段位移,则电容C 变小,电压U 不变,则Q =CU 变小,所以电流由b →a ,此时油滴仍静止,选项A 正确.若将A 向上平移一小段位移,电容C 变小,电压U 不变,则Q 变小,所以电流由b →a ,此时q U d<mg ,油滴向下加速运动,所以选项B 正确.若将A 向下平移一小段位移,电容C 变大,电压U 不变,则Q 变大,所以电流由a →b ,此时q U d>mg ,油滴向上加速运动,所以选项C 错误.若将S 断开,由于电容器的电荷量不变,则电压U 不变,油滴仍处于静止状态,选项D 错误.【课堂练习】1.(多选)下列说法中正确的是 ( )A .电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电时才称电容器B .电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C .固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比D .电容器的电容跟极板所带电荷量成正比,跟极板间电压成反比【答案】BC【解析】电容器是储存电荷和电能的容器,不论是否带电均是电容器,故A 错误;电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,故B 正确;根据Q =CU 可知,固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比,选项C 正确;电容器的电容跟极板所带电量无关,与两极板间的电压无关,故D 错误.2.某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在板间中点放一个电量为q 的点电荷,则它受到的电场力的大小为( )A.2kQq d 2B.4kQq d 2C.Qq CdD.2Qq Cd【答案】C【解析】由电容的定义式C =Q U 得,板间电压为U =Q C .板间场强大小为E =U d.点电荷所受的电场力大小为F =qE ,联立得到F =Qq Cd. 3.(多选)如图所示各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q 、电势差U 、电容C 之间相互关系的图像,其中正确的是( )A B C D【答案】CD【解析】电容器的电容是由电容器本身决定的,与电容器所带电荷量Q 的大小和两极板间的电势差U 的大小无关,不能认为C 与Q 成正比,与U 成反比,故D 正确,A 、B 错误.而C 图表示电容器所带电荷量与极板间的电势差成正比,其比值为电容器的电容,故C 正确.4.如图所示,电源A 两端的电压恒为6 V ,电源B 两端的电压恒为8 V ,当开关S 从左扳到右时,通过电流计的电荷量为1.2×105 C ,则电容器的电容约为 ( )A .2×10-5 FB .1.5×10-6 FC .6×10-6 FD .8.6×10-7 F【答案】D【解析】当开关S 接左边时,电容器上极板带正电,所带电荷量Q =CU A ,当开关S 扳到右边时,电容器上极板带负电,所带电荷量Q ′=CU B ,该过程中通过电流计的电荷量ΔQ =Q +Q ′=C (U A +U B )=1.2×10-5 C ,解得电容约为8.6×10-7 F ,选项D 正确.5.(多选)平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连,如图所示,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C.A、B板之间插入电介质D.使两极板带的电荷量减小【答案】AB【解析】由公式C=εr S4πkd和U=QC得U=4πkdQεr S.电容器充电后,与静电计相连,电容器带电荷量Q几乎不变,A板上移,两板的正对面积S减小,U增大,静电计指针张角变大,A正确;B板向右移,d增大,U增大,指针张角变大,B正确;A、B板之间插入电介质,U减小,指针张角变小,C错误;Q减小,U减小,指针张角变小,D错误.。

人教版高二物理选修3-1:1.8《电容器的电容》导学案设计

人教版高二物理选修3-1:1.8《电容器的电容》导学案设计

A B第1.8《电容器的电容》导学案班级: 组名: 姓名: 【学习目标】 1.了解电容器的结构、符号,击穿电压和额定电压的概念,认识常见的电容器。

2.知道电容器充、放电过程中极板上的电荷量、极板间的电势差、能量的变化情况,了解电容器的作用。

3.理解电容的物理意义,掌握电容的定义、定义式、单位,并会应用定义式进行简单的计算。

(重点、难点)4.了解影响平行板电容器电容大小的因素及其电容的决定式,并会进行定性地分析。

(重点)【学法指导】1.用比值法定义电容;2.应用类比的方法理解电容的物理意义;3.通过实验理解影响影响平行板电容器电容大小的因素。

【知识链接】相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板之间的电场(除边缘外)可看作 电场。

【学习过程】基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗知识点一、电容器1.组成:两个彼此 又 的导体,组成一个电容器。

2.电容器的充电:(1)电路连接:如图1.8-1,单刀双掷开关S 接 (填“1”或“2”)?请在图中标出..极板上电荷的电性,画出..极板间电场线的方向。

(2)充电结果:极板A 带上了 电荷,极板B 带上了 电荷,两极板A 、B 之间产生了 ,由电源获得的 储存在电容器中,若A 板电势为A ϕ,若B 板电势为B ϕ,则A ϕ B ϕ(<,=,>)于是两板板存在电势差U= 。

?电容器充电后,切断与电源的联系,两个极板上的电荷是否改变? 。

3.电容器的放电:(1)电路连接:如图1.8-2,单刀双掷开关S 接 (填“1”或“2”)(2)放电结果:两极板上的电荷 ,两极板之间不再有 ,转化为其他形式的能,此时两板电势差U= 。

4.电容器作用:从上述可得到,电容器的作用是 。

知识点二、电容1.定义:电容器所带电荷量Q 与 U 的比值,定义式为 。

这是又一个采用 法定义的物理量。

A B?“电容器所带的电荷量”是指 一个极板所带电荷量的 。

2.物理意义:表示电容器 本领的物理量。

高中物理第一章静电场1电容器与电容知识导学案1

高中物理第一章静电场1电容器与电容知识导学案1

8 电容器与电容问题探究在化学实验室里,常用的盛溶液的容器有烧杯等,这些烧杯底面积不同,高度也不同,你是如何理解储存量和储存本领的?若有一个标有50 mL的烧杯,现在盛有20 mL的溶液,那么这个烧杯的容积是多少呢?若没有盛溶液时,这个烧杯的容积又是多少呢?在我们物理学中也有一种“容纳"电荷的电气元件,称为电容,它和我们常用的烧杯有何相似之处?自学导引1.电容器:(1)定义:两个彼此绝缘又相隔很近的_________,都可以看作电容器,电容器能容纳电荷.(2)带电荷量:电容器的带电荷量指的是每个极板所带电荷量的__________.(3)电容器的充电:使电容器的两个极板分别带上___________电荷的过程叫做充电.(4)电容器的放电:使电容器两个极板上的电荷_________的过程叫做放电。

(5)电场能:电容器充电过程中由电源获得的_________储存在电场中,称为电场能。

电容器充电过程中,_________转化为__________;放电过程中电场能转化为其他形式的能.答案:(1)导体(2)绝对值(3)等量的异种(4)中和(5)电能 电能 电场能2.电容(C ):(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 的比值叫做电容器的电容.(2)公式:___________(或___________).(3)物理意义:电容是描述电容器_________电荷本领大小的物理量,在数值上等于使电容器两极板间的电势差为_________所需要带的电荷量。

电容C 由电容器_________的构造因素决定,与Q 、U_________。

(4)电容的单位:F 1 F=106 μF=1012 pF 。

答案:(2)C=U Q C=UQ ∆∆ (3)容纳 1 V 本身 无关3.平行板电容器的电容:平行板电容器的电容C 跟电介质的相对介电常数ε下标r 成_________,跟正对面积 S 成_________,跟极板间的距离d 成_________。

8电容器导学案

8电容器导学案

2012-2013学年高二物理选修3-1导学案 编号时间 编制: 审核: 包科领导签字: 班级 小组 姓名 教师评价1第八节 电容器的电容【学习重点 】电容器的概念、定义式及影响平行板电容器电容因素。

【学习难点】电容的定义和引入;对平行板电容器的动态分析。

【学习目标】1、了解电容器的构造和常用电容器。

2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。

3、了解电容器的电容。

4、经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,知道决定平行板电容器电容大小的因素。

【问题导学】1.电容器(1)组成:由两个彼此________又相互________的导体组成. (2)带电量:每个极板所带电荷量的__________. (3)电容器的充电和放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的____________,电容器中储存__________. 放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中__________转化为其他形式的能. 2.电容(1)定义:电容器所带的____________与电容器两极板间的电势差U 的比值. (2)定义式:____________(3)物理意义:表示电容器____________本领大小的物理量. 3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与____________成正比,与介质的____________成正比,与________________成反比.(2)决定式:C =____________,k 为静电力常量.思考:电容器的电容、电容器带电荷量的变化量以及对应两极板电压的变化量,三者 之间有什么关系?【导学自测】1.连接在电池两极上的平行板电容器,当两板间的距离减小时( ) 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2.关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 .在下极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 .在下极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,电容将减小3.一个电容器带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U ,若使其带电荷量增加4×10-7C ,电势差则增加20 V ,则它的电容是( )A .1×10-8 FB .2×10-8F C .4×10-8F D .8×10-8F4. 平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,则()A .保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大 B.保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变 C .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大 D .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变5.如图所示,两块较大的金属板A 、B 相距为d ,平行放置并与一电源相连,S 闭合后,两板间恰好有一质量为m 、带电荷量为q 的油滴处于静止状态.以下说法正确的是( )A 若将上板A 向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动, G 中有a →bB 若将上板A 向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动, G 中有b →a C 若将下板B 向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动, G 中有b →a D .若将S 断开,则油滴将做自由落体运动,G 中无电流通过6.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关S ,电源即给电容器充电.则( )A .保持S 接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B .保持S 接通,在两极板间插入一块陶瓷板,则极板上的电荷量增大.C .断开S ,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开S ,在两极板间插入一块陶瓷板,则两极板间的电势差增大【合作探究】一 关于电容两个公式的意义例题1:如图1所示为一只“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( )思维突破1.而Q =CU ,则Q 一定时,C 与U 成正比.对吗?为什么?【跟踪训练】1 根据电容器电容的定义式C =QU ,可知 ( )A .电容器所带的电荷量Q 越多,它的电容就越大,C 与Q 成正比B .电容器不带电时,其电容为零C .电容器两极板之间的电压U 越高,它的电容就越小,C 与U 成反比D .以上说法均不对二 电容器两类动态问题的分析方法例题2:一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正试探电荷固定在P 点,如图所示,以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势,W 表示正电荷在P 点的电势能,若正极板保持不动,将负极2板缓慢向右 平移一小段距离L 0的过程中,各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是()思维突破1.本题中L 0的意义要认识清楚,是负极板向右移动的距离,而不是两极板间距离.2.求与平行板电容器有关的问题时,应从平行板电容器的电容决定式入手,首先确定不变量,然后根据电容决定式C =εrS4πkd进行推导讨论,找出各物理量之间的关系,从而得出正确结论.思考和小结:电容器动态分析的思路,请同学回答。

高中物理《电容器的电容》教案 教科版选修3-1

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。

人教版()高中物理必修3第10章第4节 电容器的电容 教案

人教版()高中物理必修3第10章第4节 电容器的电容 教案

人教版高中物理必修3电容器的电容教学设计出示图片:平行板电容器实验:观察电容器的充、放电现象1.实验器材:把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关2. 实验电路电容器的充、放电实验步骤1.把开关S接1,此时电源给电容器充电,观察实验现象。

出示:电源给电容器充电动画视频(1)现象:通过观察电流表可以知道,充电时电流由电源的正极流向电容器的正极板。

同时,电流从电容器的负极板流向电源的负极。

随着两极板之间电势差的增大,充电电流逐渐减小至0,此时电容器两极板带有一定的等量异种电荷。

另外,在充电过程中,还可以看到电压表示数迅速增大,随后逐渐稳定在某一数值,表示电容器两极板具有一定的电势差。

出示电容器的充电完成的电路图(2)充电:使原本不带电的两板带上等量异种电荷的过程两板分别带等量异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量。

出示图片:平行板电容器注意:即使断开电源,两极板上的电荷由于相互吸引而仍然被保存在电容器中。

2.把开关S接2,电容器对电阻R放电。

学生观看动画了解实验器材、实验电路、实验步骤并动手操作,观察实验现象锻炼学生的实验动手操作能力和总结能力出示电容器放电动画视频(1)现象:观察电流表可以知道,放电电流由电容器的正极板经过电阻R流向电容器的负极板,正负电荷中和。

此时两极板所带的电荷量减小,电势差减小,放电电流也减小,最后两极板电势差以及放电电流都等于0。

出示电容器的放电完成的电路图(2)放电:用导线将充电后的电容器两极接通,两极失去电荷的过程,叫电容器的放电。

出示电容器用导线将充电后的电容器两极接通的图片解释:电容器两极正负电荷通过导线中和。

电容器的充、放电现象视频总结:电容器充电的过程中,两极板的电荷量增加,极板间的电场强度增大,电源的能量不断储存在电容器中;放电的过程中,电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。

拓展学习用传感器观察电容器的放电过程1.实验电路和器材如图实验步骤(1)照图连接电路。

2020-2021学年人教版物理选修3-1学案:1.8 电容器的电容(含解析)

2020-2021学年人教版物理选修3-1学案:1.8 电容器的电容(含解析)

8 电容器的电容素养目标定位)※ 知道什么是电容器※※ 理解电容器电容的概念及其定义式C =Q /U ,并能用来进行有关计算 ※ 知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 ※ 知道公式C =εr S4πkd及其含义,素养思维脉络)知识点1 电容器1.构造彼此绝缘而又相距很近的两个__导体__,就构成一个电容器。

2.功能(1)充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,使两个极板上带上__等量异种电荷__的过程。

(2)放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的__异种电荷__就会__中和__,电容器失去电荷的过程。

3.带电荷量充电后__一个极板__的带电荷量的绝对值。

知识点2 电容1.定义电容器所带__电荷量__与两极板间__电势差__的比值叫电容。

2.定义式C =__QU __;C 与Q 、U 无关,仅由电容器本身决定。

3.物理意义是描述电容器__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__1_V__所增加的带电量.4.单位在国际单位制中的单位是__法拉__。

符号: F,1 F =1C/V 。

更小的单位还有__微法__和__皮法__。

换算关系:1 F =__106__μ F =__1012__ pF 。

知识点3 平行板电容器的电容1.结构由两个__相互平行__且彼此绝缘的金属板构成。

2.电容的决定因素平行板电容器的电容C 跟相对介电常数εr 成__正比__,跟极板正对面积S 成__正比__,跟极板间的距离d 成__反比__。

3.电容的决定式 C =__εr S4πkd __。

(1)k 为静电力常量。

(2)εr 是一个常数,与电介质的性质有关,称为电介质的相对介电常数。

知识点4 常用电容器1.分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分:空气电容器、__聚苯乙烯__电容器、陶瓷 电容器、__电解__电容器等。

按电容是否可变分:__可变__电容器、__固定__电容器。

2.电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压:电容器能够__长期正常工作__时的电压。

人教版(新教材)高中物理必修3优质学案1:10.4 电容器的电容

人教版(新教材)高中物理必修3优质学案1:10.4 电容器的电容

10.4 电容器的电容『学习目标』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,并会进行简单计算.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的电容大小的办法.『预习导学』『基础梳理』一、电容器1.电容器:两个彼此又相距的导体组成一个电容器.2.电容器的充电和放电(1)充电: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,使电容器两极板带上电荷的过程叫做充电.充电过程中由电源获得的储存在电容器中.(2)放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷,电容器又不带电了,这个过程叫做.放电过程转化为其他形式的能.二、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,叫做电容器的电容.2.定义式:C=.3.单位:,简称,符号是F.常用单位还有微法(μF)和皮法(pF),量值关系:1 F=μF=pF.4.物理意义:表示电容器本领的物理量.三、平行板电容器的电容1.结构:由两块彼此、互相靠近的金属板组成,是最简单的,也是最基本的电容器.2.电容的决定因素:平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成,与电介质的相对介电常数εr成,与极板间距离d成.3.表达式:C=,式中k为静电力常量.四、常用电容器1.分类:从构造上可分为电容器和电容器两类.2.额定电压和击穿电压(1)额定电压:电容器时所能承受的电压,它比击穿电压要.(2)击穿电压:是电容器的极限电压,超过这个电压,电容器内的电介质将被击穿,电容器将被损坏. 『自我检测』 1.判一判(1)电容器的带电量为两极板所带电量的绝对值之和.( ) (2)电容大的电容器带电量一定多.( )(3)电容器两极板间的电压越高,电容就越大.( ) (4)电容器不带电荷时,电容为零.( )(5)将平行板电容器错开,使正对面积减小,电容将减小.( ) 2.想一想某电容器上标有“1.5 μF ,9 V”的字样,9 V 指什么电压?3.做一做用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示.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( )A .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 ,则θ不变 『课堂互动』知识点一 对电容器工作原理的理解1.电容由电容器本身的构造决定电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量,用比值C =QU 来定义,但它却是由电容器自身的构造决定的,与所带电荷量Q 和所加电压U 无关.即使电容器不带电,其电容仍然存在,并且是一个确定的值. 2.两公式C =Q U 与C =εr S4πkd 的比较公式 内容 C =QUC =εr S 4πkd公式定义式决定式命题视角1 对电容器充、放电的分析例1 (多选)关于电容器的充、放电,下列说法中正确的是( ) A .充、放电过程中,外电路有瞬时电流 B .充、放电过程中,外电路有恒定电流 C .充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D .放电过程中电容器中的电场能逐渐减少 命题视角2 对电容的理解和计算例2 关于已充上电的某个平行板电容器,下列说法不正确的是( ) A .两极板上一定带异号电荷 B .两极板所带的电荷量一定相等 C .充上的电荷量越多,其电容就越大D .充上的电荷量越多,两极板间的电势差就越大 『思路点拨』 (1)电容器两极板带等量的异种电荷. (2)电容由电容器本身决定,与Q 、U 无关. 『易错提醒』求解电容器电容的两点注意(1)电容器的电容可以根据C =Q U 或C =ΔQΔU 求出,但电容器的电容是电容器的属性,与电容器所带电荷量Q 以及两极板间的电压U 均无关.(2)定义式的推广式C =ΔQΔU ,在电压U 变化问题中求电容更快捷.『题组训练』1.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 能容纳更多的电荷量 C .A 的体积比B 的体积小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2.如图所示,电源A 的电压为6 V ,电源B 的电压为8 V ,当开关S 从A 转到B 时(电容器的电容为2 μF),通过电流计的电荷量为( )A .4×10-6 C B .12×10-6 C C .16×10-6 CD .28×10-6 C知识点二 平行板电容器的动态分析问题1.电容器电量不变和电压不变两类动态问题的分析思路(1)确定不变量.电容器与电源相连时,电压不变;电容器先充电,后与电源断开时,所带电荷量不变.(2)用决定式C =εr S 4πkd分析平行板电容器的电容的变化.(3)用定义式C =QU 分析电容器所带电荷量或两极板间电势差的变化.(4)用E =Ud 分析电容器间场强的变化.2.两类动态问题的分析过程(1)第一类动态变化:两极板间电压U 恒定不变(2)第二类动态变化:电容器所带电荷量Q 恒定不变命题视角1 两极板间电压U 不变的情况例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,静电计指针张开一个角度,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B板向右平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些『解题探究』(1)Q与U哪个量保持不变?(2)静电计的张角大小代表哪个物理量的大小?命题视角2电容器的电荷量Q不变的情况例4(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,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『方法技巧』『题组训练』1.一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2.(多选)如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B.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,下列说法正确的是()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 点的电场强度变小,P 点电势降低知识点三 平行板电容器中的力学问题关于电容器与力学、运动学知识相结合的问题,电场强度是联系电场问题和力学问题的桥梁.分析此类问题时应注意:(1)若已知电压、电量或电容的变化情况,应先根据E =U d 或E =4πkQεr S 分析两极板间电场强度的变化,然后分析物体的受力情况及运动情况的变化.(2)若已知物体运动情况的变化,应先根据运动情况分析电场力的变化,由此判断电场强度的变化,进而判断电压、电量或电容的变化规律. 『题组过关』1.如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )A .保持静止状态B .向左上方做匀加速运动C .向正下方做匀加速运动D .向左下方做匀加速运动2.如图所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S 闭合时,平行板电容器极板A 、B 间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?若先将S 断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?『随堂检测』1.下列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 .一个固定电容器的电荷量增加ΔQ =1.0×10-6 C 时,两板间电压升高10 V ,则电容器的电容无法确定2.某位移式传感器的原理示意图如图所示,E 为电源,R 为电阻,平行金属板A 、B 和介质P 构成电容器,当可移动介质P 向左匀速移出的过程中( )A .电容器的电容变大B .电容器的电荷量保持不变C .M 点的电势比N 点的电势低D .流过电阻R 的电流方向从M 到N 3.如图所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图,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4.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间电场强度为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间电场强度为E 2,下列说法正确的是( ) A .U 2=U 1,E 2=E 1 B .U 2=2U 1,E 2=4E 1 C .U 2=U 1,E 2=2E 1 D .U 2=2U 1,E 2=2E 1——★ 参 考 答 案 ★——『预习导学』 『基础梳理』 一、电容器 1.绝缘 很近2.(1)等量异种 电能 (2)中和 放电 电场能 二、电容 1.比值 2. Q U.3.法拉 法 106 1012 4.容纳电荷三、平行板电容器的电容 1.绝缘 平行 2.正比 正比 反比 3.εr S4πkd四、常用电容器 1.固定 可变 2.(1)正常工作 小 『自我检测』 1.判一判(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 2.想一想 额定电压. 3.做一做选A .静电计指针偏角大小体现了电容器两板间电压大小.在做选项所示的操作中,电容器所带电荷量Q 保持不变,C =Q U =εr S 4πkd .保持S 不变,增大d ,则C 减小,U 增大,偏角θ增大,选项A 正确,B 错误;保持d 不变,减小S ,则C 减小,U 增大,偏角θ也增大,故选项C 、D 均错.故正确选项为A . 『课堂互动』知识点一 对电容器工作原理的理解例1 『『解析』』 充电电流和放电电流都是瞬时电流,当电容器两极板间电势差与电源电压相等或极板间电势差为零时,电流消失,选项A 正确,B 错误;充电过程中电源提供的电能转化为电场能,选项C 错误;放电过程中电容器中的电场能转化为其他形式的能,选项D 正确.『『答案』』 AD例2 『『解析』』 给电容器充电,电容器两极板分别带上等量异号电荷,A 、B 正确;电容器的电容大小取决于它的结构,与所带电荷量的多少无关,C 错误;根据U =QC ,电容器所带的电荷量越大,两极板间的电势差越大,D 正确.『『答案』』 C『题组训练』1.『解析』选D .电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1 V 所改变电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少,A 、B 、C 错误,D 正确.2.『解析』选D .当S 接A 时,上极板带正电荷Q 1=CU 1=2×10-6×6 C =12×10-6 C 当S 接B 时,上极板带负电荷Q 2=CU 2=2×10-6×8 C =16×10-6 C 故流过电流计的电荷量Q =Q 1+Q 2=28×10-6 C .故D 正确.知识点二 平行板电容器的动态分析问题例3 『『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,所以选项C 、D 正确.『『答案』』 CD例4 『『解析』』 电容器上所带电荷量一定,由公式C =εr S4πkd,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 也变小,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AB .『『答案』』 AB『题组训练』1.『解析』选D .平行板电容器接在电压恒定的直流电源上,电容器两极板之间的电压U 不变.若将云母介质移出,电容C 减小,由C =QU 可知,电容器所带电荷量Q 减小,即电容器极板上的电荷量减小.由于U 不变,d 不变,由E =Ud可知,极板间电场强度E 不变,选项D 正确.2.『解析』选AC .A 板下移与B 板上移,两板间的距离均减小,但此平行板电容器为电荷量不变的电容器,改变两板间的距离不能改变电场强度的大小及方向,即E 不变.因此A 板下移时,P 点与B 板间的电势差不变,即P 点电势也不变;但B 板上移时,由于P 点与B 板的距离减小,因此P 、B 间的电势差减小,即P 点电势降低,选项A 、C 正确.知识点三 平行板电容器中的力学问题『题组过关』1.『解析』选D .两板水平放置时,放置于两板间a 点的带电微粒保持静止,带电微粒受到的电场力与重力平衡.当将两板逆时针旋转45°时,电场力大小不变,方向逆时针偏转45°,受力如图,则其合力方向沿二力角平分线方向,微粒将向左下方做匀加速运动.选项D 正确.2.『解析』S 闭合时,U 不变,d ↑,E ↓, 即E ′=U d ′=U 2d =E 2合外力F =mg -12Eq =12mg =ma ,所以a =g2,方向向下液滴将向下做初速度为零,加速度为12g 的匀加速直线运动.S 断开时,电容器上带的电荷量保持不变,当d ′=2d 时,由E ∝Qεr S 可知,E 不变因此,液滴受力情况不变,仍处于静止状态.『答案』液滴将向下做初速度为零,加速度为12g 的匀加速直线运动 液滴受力情况不变,仍处于静止状态 『随堂检测』1.『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 错误;电容器的电容由电容器结构决定,不随带电荷量的变化而变化,C 错误;由C =Q U =ΔQΔU 可求电容器的电容,D错误.【人教版(新教材)高中物理必修第三册】学案11 2.『解析』选D .当可移动介质P 向左匀速移出的过程中,介电常数减小,电容器电容变小,选项A 错误;电容器的电压等于电源电动势不变,电荷量Q =CU 减小,选项B 错误;电容器放电,电流方向M →R →N ,M 点的电势比N 点的电势高,选项C 错误,D 正确.3.『解析』选D .电流计指针向左偏转,说明流过电流计G 的电流由左→右,则导体芯A 所带电荷量在减小,由Q =CU 可知,导体芯A 与液体形成的电容器的电容减小,则液体的深度h 在减小,故D 正确.4.『解析』选C .由公式E =U d 、C =Q U 和C ∝εr S d 可得E ∝Q εr S ,所以Q 加倍,E 也加倍,再由U =Ed 可得U 相等,C 正确.。

高二物理选修3-1电容器的电容导学案

高二物理选修3-1电容器的电容导学案

2.4.电容器的电容【学习目标】1、知道什么是电容器及常见的电容器2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程3、理解电容器电容的概念及定义式,并能用来进行有关的计算4、知道平行板电容器电容决定因素及关系;掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题【学习重点】电容的概念、定义式及平行板电容器电容的决定式【学习难点】对平行板电容器的动态分析自主学习一、教材助读一、电容器问题1:电容器的用途是什么?问题2:电容器的充电、放电过程是怎样进行的?二、电容问题1:什么叫电容器的电容?定义式如何?单位是什么?单位之间的换算关系如何?三、平行板电容器问题1:影响平行板电容器电容的因素有哪些?他们之间的关系如何?问题2:平行板电容器间的电场具有什么样的特点?二、自学检测1、对于一个确定的电容器的电容理解正确是( )A.电容与带电量成正比 B.电容与电势差成反比C.电容器带电量越大时电容越大 D.对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加2、两个电容,两极板间的电势差之比为2:3,带电量之比为3:2,则C1/C2等于( )A.2:3 B.3:2 C.4:9 D. 9:43、一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比 ( )A.电容器所带的电荷量增大 B.电容器的电容增大C.两极板间各处电场强度减小 D.两极板间的电势差减小〖合作探究〗基础知识梳理一、电容器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。

2、充电——能转化为能;放电——能转化为能。

二、电容1、定义:电容器与电容器的比值,叫做电容器的电容。

2、表达式:C= .3、单位:国际单位制中单位,简称,符号。

lμF= F,l pF= F。

4、物理意义:电容是表示电容器的物理量,是由电容器的性质决定的,与电容器是不是带电。

三、平行板电容器1、平行板电容器电容的决定因素有:、、。

1.4电容器

1.4电容器

1.4《电容器》导学案[学习目标]:一.电震实验,莱顿瓶二.电容器三.电容器的电容【课前预习与思考】阅读课本思考下列问题:一、1 电震实验2 莱顿瓶【课堂点拨与交流】二、电容器1、概念:2、电路图符号:3、电容器的充放电过程:(1)充电:使电容器的过程充电时两个极板总是带等量的异种电荷,与电源正极相连的极板带正电每个极板叫做电容器的带电量Q(2)放电:使电容器的过程。

4、认识常用电容器①固定电容器:电容固定不变聚苯乙烯电容器电解电容器:正负极不能接反,不能接交流电②可变电容器:通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容三. 电容器电容电容器储存电荷的本领如何表征呢?1、概念:电容器带电时,两个极板间有电压。

在一定的电压下,不同电容器的极板上储存的电荷有多有少,也就是电容器的电容有大有小。

3、物理意义:电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。

4、单位:国际单位制:法拉——法(F)1F=1C / V常用单位:微法(μF);皮法(pF)1F=106μF=1012pF五、电容器使用时应注意的问题1、电容器的击穿电压:加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为击穿电压。

2、电容器的额定电压:电容器正常工作时的最大电压。

额定电压低于击穿电压3、注意电解电容器的极性。

还有C的大小。

4、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。

5、电容器的充电:电容器与电源相连,电源能量→电场能电容器的放电:电容器与导线相连,电场能→其他形式能针对训练1:某一电容器,当所带电量为4×10-6C,两极板间的电势差为20v,它的电容为问为多少?当所带电量减半时,电容器的电容为多少?如果电容器不带电电容为多少?2 对电容C=Q/U下列说法,正确的是()A.电容器充电量越大,电容增加越大B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比C.电容器的电容越大,所带电量就越多D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变3 关于电容器和电容的概念下列说法正确的是A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器B.用电源对平板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷C.某一电容器带电量越多,它的电容量就越大D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大4、电容器是将电能暂时存储的一种电学元件,电容器的电容越大,所接电压越高,其上的存储的电能就越大,下列措施可以增大电容器存储电能能力的是()A、电压保持不变,减小正对面积B、电压保持不变,增大正对面积C、电压保持不变,减小极板间的距离D、电压保持不变,增大极板间的距离。

人教版物理【选修3-1】优秀教案:《电容器和电容》

人教版物理【选修3-1】优秀教案:《电容器和电容》

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电容器的电容(经典实用)

1.8电容器的电容(经典实用)

§1.8电容器与电容 导学案学习目标1、知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造2、理解电容的概念及其定义式和决定式.3、掌握平行板电容器电容的决定式,并能用其讨论有关问题. 预习指导学习重点:电容的概念。

学习难点:电容的定义和引入;对平行板电容器的动态分析。

自主学习,合作探究:(阅读课本相关内容,完成下列问题)一.电容器:照相机的闪光灯是通过电容供电的,拍照前先对电容器充电,拍照时电容器瞬间放电,闪光灯发出耀眼的白光.拍照前、后的充电过程和放电过程,能量发生怎样的变化?[要点提炼]1.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.电容器的电容在数值上等于两极板间每升高(或降低)单位电压时增加(或 少)的电荷量。

UQ U Q C ∆∆==对任何电容器都试用。

Q 为电容器的带电荷量3. 常用较小单位有 和 。

lμF =________F ,l pF =________F .电容是表示电容器____ _ ___ 的物理量.[延伸思考] 是否可以根据UQC =认为,电容器的电容与电容器所带电荷量成正比,与电容器两级板间的电势差成反比? 二、平行板电容器的电容平行板电容器由两块平行放置的金属板组成.利用平行板电容器进行如下实验 1.电容与两板正对面积S 的关系:如图所示,保持Q 和d 不变,增大(或减少)两极板的正对面积S ,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据UQC =,分析电容C 的变化2.电容与板间距离d 的关系:如图所示,保持Q 和S 不变,增大(或减少)两极板间的距离d ,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据UQC =,分析电容C 的变化3. 如图下图所示,保持Q 、S 、d 不变,插入电介质,观察电势差U (静电计指针偏角)的变化,依据UQC =,分析电容C 的变化[要点提炼]1、平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S 成_______,与电介质的相对介电常数r ε成_____,与极板间距离d 成________,其表达式为_____________,两板间为真空室相对介电常数r ε=1,其他任何电介质的相对介电常数都大于1。

导学案5-选修3-1-1.6电容器-教师版

导学案5-选修3-1-1.6电容器-教师版

“东师学辅” 导学练·高二物理(5)1.6 电容器和电容编稿教师:李志强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。

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_________________ . 思考与讨论:对电容的理解甲同学说:“电容器带电越多,电容越大,不带电时,电容为零”.此说法对吗?为什么?乙同学说:“电容器两端电压越大,电容越大,不加电压时,电容为零”.此说法对吗?为什么?丙同学说:“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?丁同学说:“若A 电容器两端电压比B 电容器两端电压大,则A 的电容就比B 的电容大” 此说法对吗?为什么?1. 下列关于电容器和电容的说法中,正确的是 ( BCD )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. 关于电容器的充放电,下列说法中正确的是( AD ) A .充放电过程中外电路有瞬间电流 B .充放电过程中外电路有恒定电流C .充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D .放电过程中电容器中的电场能逐渐减小3. 如图是描述电容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( AD )4. 如图所示,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( C )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5. 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E 的变化情况是( C )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. 如右图所示,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 ( C )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2013-2014学年上学期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1—7—8,要使静电计指针张角变大.下列措施中可行的是( AB )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8.一个电容器的规格是“10µF、50V”则 ( D )A.这个电容器加上50V电压时,电容量才是10µFB.这个电容器的最大电容量为10µF ,带电荷量较少时,电容量小于10µFC.这个电容器上加的电压不能低于50VD.这个电容器的电容量总等于10µF9.1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流,在检测此次重大事故中应用了非电荷量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术.图1-7-12是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质.电容器的两个电极分别用导线接在指示器上,指示器上显示的是电容的大小,但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低,为此,以下说法中正确的是( A )A.如果指示器显示出电容增大了.则两电极正对面积增大.必液面升高B.如果指示器显示出电容减小了.则两电极正对面积增大,必液面升高C.如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积减小,必液面降低D.如果指示器显示出电容减小了.则两电极正对面积增大.必液面降低10.传感器是一种采集信息的重要器件.如图1—7-13所示是一种测定压力的电容式传感器,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器.可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改变了电容器的电容.现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路,已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转.当待测压力增大时,以下说法正确的是( BD )A.电容器的电容将减小B.电容器的电荷量将增加C.灵敏电流表的指针向左偏D.灵敏电流表的指针向右偏11.如图所示,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( AC )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。

1.8电容器的电容

1.8电容器的电容

2013-2014学年第一学期 物理选修3-1导学案 编号:10 使用时间:2013.09 编写人:王金良 审核人: 负责人: 班级: 小组: 姓名: 组内评价: 教师评价:第 页共 页 第 页共 页§1.8电容器与电容 导学案学习目标 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。

⑤知道利用比值法定义物理量。

⑥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。

⑦结合实际,激发学生学习物理的兴趣。

使用说明:①用15分钟时间,通过阅读课本内容,独立完成自主学习部分的内容。

②独立完成针对性训练。

③如遇到解决不了的问题,用红笔标注出来,以便在小组讨论时解决。

预习指导学习重点:电容的概念。

学习难点:电容的定义和引入;对平行板电容器的动态分析。

自主学习,合作探究:(阅读课本相关内容,完成下列问题)一.电容器: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.二.电容: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________________.常用较小单位有 和 。

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_________________ . 针对训练: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 .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 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。

物理人教版高中必修三(2019年新编)10-4 电容器的电容(教案)

物理人教版高中必修三(2019年新编)10-4 电容器的电容(教案)

10.4 电容器的电容学习目标1.知道什么是电容器。

2.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U,并能用来进行有关计算。

3.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。

4.知道公式C=εr S4πkd及其含义。

重点:电容的概念。

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。

知识点一、电容器1.构造:彼此绝缘而又相距很近的两个导体,就构成一个电容器。

2.功能(1)充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,使两个极板上带上等量异种电荷的过程。

特点(如下左图所示):①充电电流:电流方向为逆时针方向,电流由大到小;①电容器所带电荷量增加;①电容器两极板间电压升高;①电容器中电场强度增加;当电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两极板间电压与充电电压相等;①充电后,电容器从电源中获取的能量称为电场能。

(2)放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的异种就会中和,电容器失去电荷的过程。

特点(如上右图所示):①放电电流:电流方向是从正极板流出,电流是由大变小;①电容器上电荷量减少;①电容器两极板间电压降低;①电容器中电场强度减弱;①电容器的电场能转化成其他形式的能。

注意:放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程,当放电结束时,电路中无电流。

3.带电荷量:充电后一个极板上的带电荷量的绝对值。

4.电容器的额定电压和击穿电压加在电容器上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为击穿电压,电容器工作的电压低于击穿电压。

额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压,比击穿电压要低,电容器上一般都标明电容器的电容和额定电压的数值。

【题1】下列关于电容器的叙述中正确的是A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B.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C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来;电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能【答案】BCD【解析】并不是只有带电时的电容器才称为电容器,A 错,B 对.每个极板所带电荷量的绝对值称为电容器的带电荷量,C 对。

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第八节《电容器的电容》第1课时学案
一、电容器
1.构造:彼此而又的两个_______,就构成一个电容器.符号
2.功能:(1)充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,就能使两个极板上带上____________,这个过程叫做电容器充电.与电源正极相连的极板带电,与电源负极相连的极板带电。

(2)放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的________就会________,电容器失去了电荷,这个过程叫做放电.
3.带电荷量Q:是指一个极板所带电量的绝对值.
二、电容
1.定义:电容器的带电量Q与两极板电压U的比值,叫电容器的电容.
★2.定义式:C=____________
3.电容在数值上等于使两极板间电压为1V时电容器需要带的电荷量。

4.单位:国际单位制:法拉。

符号:F,1 F=1 C/V。

1 F=________μF=______pF.
★5.物理意义:表示
6.标矢量性:只有大小,没有方向.
探究实验一:电容器的带电量Q与其两极板电压U的关系
电荷量Q Q Q/2Q/4Q/8Q/16
三、平行板电容器的电容
实验探究二:平行板电容器的电容与两极板正对面积、间距、电介质的关系
方案一:静电计测电压,电量一定时,根据电压大小可定性判断电容大小
1、保持Q和d不变, S越小,静电计的偏转角度越大, 说明电势差U 大,C ;
2、保持Q和S不变, d越大,静电计偏转角度越大,说明电势差,C .
3、保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度减小,说明电势差U ,电容C .
方案二:万用电表直接测电容
1、保持距离d和介质不变,改变面积S,记录数据,并作图正对面积S403224168
电容C/nF
结论1:保持距离d 和介质不变,电容C 与正对面积S________
2、保持正对面积S 和介质不变,改变距离d ,记录数据,并作图
结论2:保持面积S 和介质不变,电容C 与距离d________
3、保持正对面积S 和距离d 不变,改变介质,记录数据
距离
d 1d 2d 3d 4d 5d 6d 电容C/nF
结论3:保持面积S和距离d不变,电容C与电介质_____________
★决定式:C=____________,式中各物理量的意义
四、常用电容器
1.从构造上看:可分为________电容器和________电容器.
2.额定电压:电容器的外壳上标的是工作电压,也称为额定电压.
击穿电压,加在电容器上的电压若超过这个值,电介质会被击穿,电容器会损坏.
额定电压________击穿电压(填“大于”“等于”或“小于”).
五、课堂练习:
1(单选)、下列说法正确的是()
A、电容器一极带电+Q,另一极带电-Q,则此电容器不带电
B、电容器两极板间电压越高,电容越小
C、电容器所带的电荷越多,电容就越大
D、电容器所带电荷增加一倍,则两极间的电压也一定增加一倍
2(多选)、下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些( )
A. 使两极板靠近些
B. 增大两极板的正对面积
C. 把两极板的距离拉开些
D. 在两极板间放入云母
六、课堂小结:
1、电容器定义
充电:使电容器两极板带上等量异种电荷的过程。

放电:使电容器两极板接通,电荷相互中和的过程。

2、电容定义定义式:___________ 物理意义:_____________________单位:法拉(F) 1 F = 106μF = 1012рF
三、平行板电容器的电容决定式:_____________。

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