《电容器的电容》导学案
电容器的电容(导)学案
8 电容器的电容1．知道电容器的概念，认识常见的电容器，熟悉电容器的充、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，并会应用定义式进行简单的计算。
3．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。
照相机的电子闪光灯能发出强烈的闪光，这时通过闪光灯的电流相当大，有时可达几千安，但照相机的电源能够提供的电流却非常小，你知道这是为什么吗？答案：提示：这是因为照相机中有电容器，照相机中的电源先给电容器充电，完成闪光灯的储能过程。
当闪光灯被触发时，电容器中储存的能量释放出来，从而导致管内气体发出耀眼的白光。
1．电容器(1)构造：彼此绝缘而又相互靠近的两个________，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，就能使两个极板上带上________，这个过程叫做电容器充电。
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：充电后____________的带电荷量的绝对值叫做电容器的带电荷量。
思考1：电容器充放电过程中的能量转化是怎样的？ 2．电容(1)定义：电容器所带的________与电容器两极板间的__________的比值，叫做电容器的电容。
(2)公式表达：C ＝QU。
(3)单位：在国际单位制中的单位是：______。
给电容器带上1库仑的电量，如果两极板间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是________。
1库仑/1伏＝1法拉。
符号：F ,1 F ＝1 C /V 。
更小的单位还有________和________。
换算关系：1 F ＝________ μF ＝________ pF 。
(4)物理意义：表示电容器容纳____________的物理量。
(5)标量：只有大小，没有方向。
思考2：你认为电容器的电容与电容器极板间的电压和极板上的电荷量有关吗？ 3．平行板电容器的电容理论分析表明，平行板电容器的电容跟两极板的__________成正比，跟两极板间的________成反比。
《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。
电容器的电容导学案
学案 1第八节《电容器的电容》第课时一、电容器．构造：1的两个_______，就构成一个电容器．符号而又彼此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。
，1 F＝1 C/V。
1 F＝________4．单位：国际单位制：法拉。
符号：FμF＝______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Q/16 Q/8 Q/4 Q/2 Q Q电荷量电压U/V根据实验填好数据表格，并在坐标纸上作出Q与U的图象三、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 ,C U , 越小,静电计的偏转角度越大说明电势差大；SQ1、保持和d不变，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40 32 24 16 8 S正对面积C/nF电容与正对面积S________：保持距离d和介质不变，电容C结论1，记录数据，并作图、保持正对面积S和介质不变，改变距离d2 1d 2d 3d 4d 5d 6d 距离d C/nF电容和介质不变，电容S2结论：保持面积d________C与距离不变，改变介质，记录数据d和距离S、保持正对面积3．玻璃空气介质C/nF电容_____________不变，电容C与电介质3：保持面积S和距离d结论★决定式：C＝____________，式中各物理量的意义四、常用电容器________电容器．1．从构造上看：可分为________电容器和额定电压：电容器的外壳上标的是工作电压，也称为额定电压．2．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．．(填“大于”“等于”或“小于”)击穿电压额定电压________五、课堂练习：）1（单选）、下列说法正确的是（，另一极带电－Q，则此电容器不带电A、电容器一极带电＋QB、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、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 D( （多选）2、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) 使两极板靠近些 A.增大两极板的正对面积B.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。
电容器的电容导学案
《电容器的电容》导学案【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、掌握电容器的电容。
4、经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，掌握理解决定平行板电容器电容大小的因素。
学习过程一、电容器１.定义：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
2、电容器的作用：3.电容器的充、放电（1）、充电电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程（2)、放电充了电的电容器的两板用导线相连,使两板上正、负电荷中和的过程总结：注意：电容器充电后，任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量，用“Q”表示。
二、电容器的电容（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2、定义式：3、物理意义：。
4、单位：常见电容器，一般是几十pF 到几千μF 之间类比理解：5、对电容的理解：（ 1）、用比值法定义物理量的特点（ 2）、与水容器对比理解水容器H S V H VS =电容器U C Q U QC =C 取决于电容器自身结构而与是否带电无关。
类比：水桶的储水能力在设计好后就确定了，与是否使用无关。
例1．对电容C ＝Q/U ，以下说法正确的是( )A ．电容器充电荷量越大，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，所带电荷量就越多D ．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变例2、平行板电容器所带的电荷量为Q ＝4×10-8C ，电容器两板间的电压为U ＝2V ，则该电容器的电容为 ；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为 ，两板间电场强度变为原来的 倍，此时平行板电容器的电容为 。
三、平行板电容器的电容1、研究影响平行板电容器电容大小的因素⑴改变平行板两极板的距离d （电量Q 、正对面积S 保持不变时）现象：⑵改变平行板两极板的正对面积S （电量Q 、距离d 保持不变时）现象：⑶、两极板间插入绝缘介质（保持Q 、S 、d 不变）现象：2. （1）、结论:（2）、公式例3．(2012·福州高二检测)如图1－6－2所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接，极板B 接地。
电容器的电容(导)学案
1.8《电容器的电容》学案【学习目标】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.知道电容公式及其含义，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进行动态分析。
【课前预习】一、电容器1、生活中的电容如右图所示，各种各样的电容器，你知道它们的作用吗？你能举出生活中应用电容的几个实例吗？2、电容器（1）电容器的构成在两个相互靠近的平行金属板中间夹上一层________，就构成了一个平行板电容器，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，即可构成一个______。
（2）电容器的充电放电①充电：电容器两板分别接在电源两端，两板带上_______电荷的过程。
在充电过程中，电路中有短暂的________，充电过程中由电源获得的电能储存在电容中，称为电场能。
②放电：充了电的电容器的两极板用导线连接，使两极板上正、负电荷_______的过程。
在放电过程中，电路中有短暂的________，放电后，两极板间不存在电场，电场能转化为其他形式的能。
说明：当电容器与电源相连时其两板间的电势差不变，当与电源断开时其电荷量不变。
二、电容1、电容器所带电荷量Q：是指_____个极板所带电荷量的_______。
2、电容C思考：实验表明电容器所带电荷量与其两板的电势差成正比，甲电容器两板各带2 C电荷量，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电荷量，板间电压为2000 V，谁容纳电荷的能力大呢？（甲容纳电荷的本领大）结论：①电容：电容器所带_______与电容器两极板间的________的比值。
可用电容器的电容来描述电容器容纳电荷的本领。
②表达式：C＝Q U③在国际制单位中，电容的单位是法拉，符号是F，1F=610μF=1210pF。
其含义是当电容器带1C的电荷量时两板间的电势差为1V。
思考： C由Q、U决定吗？（不是，C是比值定义式，它们仅是数量上的关系式）3、电容的决定因素（1）在课本第30页的演示实验表明，当保持Q和d不变时，电容C随正对面积S的____而______；当保持Q和S不变时，电容C随板间距离d______而______；当保持Q、d和S不变时，在板间放入不同的电介质其电容不同。
高中物理 第一章第8节《电容器的电容》导学案 新人教版选修3-1高二
课前自主完成一、电容器1.构造两个相距很近的________中间夹上一层__________，就组成一个最简单的电容器，叫做___________．实际上，任何两个彼此______________ 又_____________的导体，都可以看成一个电容器。
2.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，两个极板就分别带上了________电荷，这个过程叫充电。
充电过程中由电源获得的__________储存在电容器中。
3.放电用__________把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫放电。
放电后，__________转化为其他形式的能量。
二、电容1.定义一个电容器所带的___________与电容器两极间的_________的比值，叫做电容器的电容。
注意：考虑比值定义的物理意义。
2.定义式C＝。
3.物理意义电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为时电容器要带的电荷量，需要电荷量多，表示电容器的电容，电容是电容器的物理量。
4.单位国际单位制中，电容的单位是________，简称________，符号是________。
常用的单位还有________、________。
如果一个电容器带1C的电量时，两极板间的电势差是1V，这个电容器的电容就是________。
1uF=________F 1PF=________F三、平行板电容器的电容当两个极板间是真空时，电容的决定式：。
式中k为静电力常量。
当两极板间充满同一介质时,决定式为：。
式中εr是一常数，与有关，成为电解质的。
空气的相对介电常数。
四、常用的电容器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_________________。
聚苯乙烯电容器以为电介质，通过改变来改变电容。
电解电容器是用做一个极板，用做电介质，用浸过做另一个极板，电容。
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．。
高中物理《电容器的电容》导学案
第8节电容器的电容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、定义式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。
3．了解影响平行板电容器电容大小的因素，掌握平行板电容器的电容决定式。
4．知道改变平行板电容器电容大小的方法。
一、电容器和电容1．电容器的组成：两个彼此绝缘的□01导体，当相距很近且之间存有□02电介质时，就组成一个电容器。
2．电容器的充放电过程过程内容充电过程放电过程定义使电容器□03带电的过程电容器两极板所带□04电荷中和的过程方法将电容器的两极板与□05电源两极相连用导线将充电后的电容器的两极板接通场强变化极板间的场强□06增强极板间的场强□07减弱能量转化由电源获得的□08电能储存在电容器中□09电场能转化为其他能3．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□10比值，公式为□11C＝Q U。
(2)物理意义：表示电容器□12容纳电荷本领的物理量。
(3)国际单位：法拉，简称“法”，用□13F表示。
常见单位还有微法(□14μF)、皮法(□15pF)，其单位换算：1 F＝□16106μF＝□171012 pF。
二、常用电容器及平行板电容器1．分类(1)按电介质分：聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等；(2)按电容是否可变分：□01固定电容器、□02可变电容器。
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□03正常工作时的电压。
(2)击穿电压：加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电介质将被□04击穿，则电容器就会损坏。
3．平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘而又相距很近的□05平行金属板构成。
(2)平行板电容器的电容①决定因素：两板间□06距离d，两板的□07正对面积S，两板间电介质的□08相对介电常数εr。
②决定式：□09C＝εr S4πkd。
(1)电容大的电容器所带电荷量一定多。
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。
电容器的电容(导)学案
电容器的电容第二课时一、考点突破：知识点考纲要求题型说明电容器的动态分析1. 理解电容器的两种状态；2. 会根据电容的定义式和决定式对两种状态进行动态分析。
选择题、计算题本知识点属于高考重点，考查方向主要是电容器的动态分析，及以电容器中匀强电场为背景考查粒子的平衡问题及能量问题。
二、重难点提示：重点：会根据电容的定义式和决定式对两种状态进行动态分析。
难点：电容串并联中的动态分析。
1. 平行板电容器的动态分析问题常见的类型（1）电容器始终和电源连接，此时U恒定，则Q＝CU∝C，而C＝dSkdSrrεπε∝4，两板间场强E＝ddU1∝；（2）电容器充电后与电源断开，此时Q恒定，则U＝CQ，C∝dSrε，场强E＝SCdQdUrε1∝=。
2. 运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路（1）确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。
（2）用决定式C ＝kd S r πε4分析平行板电容器电容的变化。
（3）用定义式C ＝U Q 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
（4）用E ＝dU 分析电容器两极板间电场强度的变化。
例题1 如图所示，两块较大的金属板A 、B 平行放置并与一电源相连，S 闭合后，两板间有一质量为m 、电荷量为q 的油滴恰好处于静止状态，以下说法中正确的是（ ）A. 若将A 板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G 中有b →a 的电流B. 若将A 板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G 中有b →a 的电流C. 若将S 断开，则油滴立即做自由落体运动，G 中无电流D. 若将S 断开，再将A 板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G 中有b →a 的电流思路分析：根据电路图可知，A 板带负电，B 板带正电，原来油滴恰好处于静止状态，说明油滴受到的竖直向上的电场力刚好与重力平衡；当S 闭合，若将A 板向上平移一小段位移，则板间间距d 变大，而两板间电压U 此时不变，故板间场强E ＝d U 变小，油滴所受合力方向向下，所以油滴向下加速运动，而根据C ＝kdS r πε4可知，电容C 减小，故两板所带电荷量Q 也减小，因此电容器放电，所以G 中有b →a 的电流，选项A 正确；在S 闭合的情况下，若将A 板向左平移一小段位移，两板间电压U 和板间间距d 都不变，所以板间场强E 不变，油滴受力平衡，仍然静止，但是两板的正对面积S 减小了，根据C ＝kdS r πε4可知，电容C 减小，两板所带电荷量Q 也减小，电容器放电，所以G 中有b →a 的电流，选项B 正确；若将S 断开，两板所带电荷量保持不变，板间场强E 也不变，油滴仍然静止，选项C 错误；若将S 断开，再将A 板向下平移一小段位移，两板所带电荷量Q 仍保持不变，两板间间距d 变小，根据C ＝kd S r πε4，U ＝C Q 和E ＝d U ，可得E ＝SrQ r επ4，显然，两板间场强E 不变，所以油滴仍然静止，G 中无电流，选项D 错误。
人教版物理选修3-1《电容器的电容》导学案设计
【电容器的电容】导教案【自主学习】一、电容器1．构成：由两个相互又互相凑近的导体构成。
2．带电量：电容器个极板带电量的。
3．充放电过程：（1）充电：把电容器的两极板分别和电源两极相连，使两极板分别带上电荷的过程；（ 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，电容器又不带电的过程。
二、电容1．定义：电容器所带电荷量 Q 与两极板间电势差U 的。
2．定义式：C= 。
3．物理意义：表示电容器的物理量。
4．单位： 1F= μ F= pF。
5 ．决定电容大小的要素：平行板电容器的电容 C 跟介电常数成εr 成，跟极板正对面积S 成，跟极板间的距离 d 成。
b5E2RGbCAP决定式 C= ；当极板间为真空时C= 。
三、常有的电容器1．分类：（ 1）按电解质分：空气电容器、电容器、陶瓷电容器、电容器等；（ 2）按能否可变分：电容器、电容器。
2．电容器的额定电压和击穿电压：（ 1）额定电压：电容器能够工作时的电压。
（ 2）击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的电压，若电压超出这一限度，则电容器就会被破坏。
p1EanqFDPw【怀疑研究】研究点一电容器及其充放电过程问题 1：电容器由哪几部分构成？它在电路中有什么作用？问题 2：如图1所示，电容器两板分别接在电池两荷的过程中，电容器两极板上的带电量Q、两极板化？充电过程中能量如何转变？DXDiTa9E3d 端，在两板带上等量异种电间的电压U 及场强 E 如何变问题 3：如图2所示，充了电的电容器的两板用导线相连，在两板上正、负电荷中和的过程中，电容器两极板上的带电量Q、两极板间的电压 U 及场强 E 又将如何变化？放电过程中能量如何转变？RTCrpUDGiT研究点二对电容的理解问题 4：既然电容器是用来储藏电荷的，而不一样电容器容纳电荷的本事是不一样的，我们应当用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个如何的物理量呢？5PCzVD7HxA问题 5：对一个构造必定的电容器，给它带上必定的电荷量Q，两极间也就有了必定的电势差U ，Q 与 U 能用来表示电容器的储藏能力吗？jLBHrnAILg问题 6：总结电容的观点：针对训练 1：有一电容器，带电量为 10-5 C 时，两板间的电压为200V ，假如使它带的电量再增添 10-6C．这时，它的电容是法拉，两板间的电压是V xHAQX74J0X研究点三决定平行板电容器电容大小的要素（1）（详参阅 P30 图）静电计是在验电器的基础上制成的，用来丈量电势差。
电容器的电容导学案
第八节《电容器的电容》导学案 0915基础导学：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．二、电容1．定义：，叫电容器的电容．★2．定义式：C＝____________ 在C一定时还可以表示成C＝____________。
3.电容在数值上等于4．单位：国际单位制：____________。
符号：，1 F＝1 C/V。
更小的单位还有____________和______．换算关系：1 F＝________μF＝______pF.★5．物理意义：表示6．量性：只有大小，没有方向．[问题延伸]1．根据电容的定义式说电容C与Q成正比、与U成反比，对吗？2．“电容就是电容器的简称”，这种说法对吗？三、平行板电容器的电容（一）了解静电计和验电器（二）电容的决定式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，静电计偏转角度越小，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 .★决定式：C＝____________，式中各物理量的意义★（三）电容器的两类问题1．与电源一直连接，电容器两板不变．减小极板间距d，则C ，Q ，E2．充电后，与电源断开，电容器不变．减小极板间距d，则C ，Q ，E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、针对练习1．关于电容器的电容C 、电压U 和所带电荷量Q 之间的关系，以下说法正确的是( )A ．C 由U 确定B ．C 由Q 确定C ．C 一定时，Q 与U 成正比D ．C 一定时，Q 与U 成反比2．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 ．将两极板的间距加大，极板所带电荷量将增大C ．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小D ．将两极板平行错开，使正对面积减小，极板所带电荷量将减小3. 下列关于电容的说法正确的是( )A ．电容器简称电容B ．电容器A 的电容比B 的大，说明A 所带的电荷量比B 多C ．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器所带的电荷量D ．由公式C ＝Q U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比4．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 ( )5．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之间的电势差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 ．若贴着A 板内侧插入一块金属板，则静电计指针张角变小6．平行板电容器充电后不断开电源，逐渐增大两极板的正对面积，下列正确的是( )A ．电容器电容将逐渐增大B ．两极板间的电场强度将逐渐增大C ．两极板间电压将保持不变D ．两极板所带的电荷量不变7．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，如图所示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介质，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介质，则两极板间的电势差增大8.两个较大的平行金属板A 、B 相距为d ，分别接在电压为U 的电源正、负极上，这时质量为m ，带电荷量为－q 的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中( )A ．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b 流向aB ．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a 流向bC ．油滴静止不动，电流计中的电流从b 流向aD ．油滴静止不动，电流计中的电流从a 流向b9．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3×10－4C ，于是电容器两极板间的电压降为原来的13，此电容器的电容是多少？电容器原来的带电荷量是多少？。
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：、、。
《1.8电容器的电容》导学案
班级姓名座位《1．8电容器的电容》导学案一、学习目标：1．知道什么是电容器和电容器的功能．2．理解电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量．3．会计算平行板电容器的电容．4．知道常用的电容器有固定电容器和可变电容器两大类．二、学习重点和难点：电容的概念和电容的引入三、新课学习：（一）电容器：1．构成：两个__________又____________的金属板2．作用：______电荷3．最简单的电容器：两块平行金属板构成，中间夹上一层绝缘物质——介质两块金属板称为电容器的两个极符号： C4．电容器的充电和放电：按图连接电路(注意电源电压不得超过电容器的最大耐压值)．当S接a和接b时，观察电流表指针的偏转情况．[现象]:当S接a时,电流表指针发生偏转．当S接b时,电流表指针反向偏转．图一图二分析：当s与a电源接通时（图一），电路中有电流通过，使电容器的两个极板，分别带上了_________，这个过程叫充电。
当s与b 接通时（图二）用导线把已经充电的电容器的两极板连接起来时，导线中有电流通过，最后两极板上的电荷_______，这一过程就叫放电a.充电：使电容器带电b.放电：使带电的电容器不带电。
5．充电和放电过程中能的变化：充电后，电源断开，两个极板上都保存有电荷，两板间有电场存在，电源的电能就储存在电场当中，我们称之为电场能a．充电过程，电源的______转化为电容器的________放电后，两极板不再有电荷，所以不存在电场，也就没有了电场能b．放电过程，电容器的_______转化为其他形式的能总结：1、充电时，2、放电时，（二）电容1．电容器所带电量：2．电容器的电容充电后，两极板有了电荷，两极板间就存在电势差，而且两极板的电荷越多，电势差就越大，这个电势差跟电容器所带的电荷量有什么样的定量关系呢？a．概念：_______________________________________b．公式：C=_______c．单位:国际单位_____符号（）；常用单位微法（μF）；皮法（PF）换算 1F=_____μF=______PFd.电容是__________________________的物理量对于一个容器，容纳水的本领是由容器本身结构决定的，那么电容器的电容和什么因素有关呢？现在我们就来研究最简单的电容器——平行板电容器的电容与那些因素有关？（三）平行板电容器的电容【实验演示】看课本30页图1.8-5：决定平行板电容器电容大小的因素（1）[演示]利用静电计讨论电容器的决定因素：静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.（2）同学们注意观察现象并思考下列问题：（a）保持Q和S不变，d越大，静电计的偏转角度如何变化？C ＝Q／U，电容C如何变化？（b）保持Q和d不变，S越小,静电计的偏转角度如何变化？C ＝Q／U，电容C如何变化？（c）保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板, 静电计的偏转角度如何变化？C＝Q／U，电容C如何变化？（3）结论:平行板电容器的决定式：结论：平行板电容器的电容C跟__________成正比，跟_________成正比，跟_______成反比。
电容器的电容导学案
电容器的电容导学案一、学习目标1．知识目标①记住平行板电容器的电容与哪些因素有关。
②会对平行板电容器的问题进行动态分析。
2．能力目标、①说出常用的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对平行板电容器进行正确的动态分析3．情感目标：结合实际，激发学生学习物理的兴趣。
二、自主学习、合作探究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．电容器工作分________过程和________过程。
电容器的电荷量是指每个极板所带电量的________。
3．电容器的_____________ 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．4．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________5．常用电容器从构造上看，可分为_________和_________ 两类．固定电容器符号______可变电容器符号____ ．电容器长期工作所能承受的电压，叫______电压。
三、课堂展示、师生互动1、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?例1下列说法中正确的是:（）A、平行板电容器一板带电＋Q，另一板带电－Q，则电容器的带电量就是每一极板电量的绝对值。
电容器的电容(导)学案
1.8 电容器的电容 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．一、电容器1．在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质(空气也是一种电介质)，就组成一个最简单的电容器，叫做平行板电容器． 2．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，两个极板就分别带上了等量的异号电荷，这个过程叫做充电．用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫做放电． 二、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，公式C ＝Q U，单位是法拉，符号是F,1 F ＝1 C/V,1 F ＝106μF ＝1012 pF.电容是表示电容器储存电荷的特性的物理量．三、平行板电容器的电容平行板电容器的电容C 与极板的正对面积S 成正比，跟两极板间的距离d 成反比，公式表达式为C ＝εr S 4πkd，式中k 为静电力常量，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．四、常见电容器1．常见的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类．2．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．电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比击穿电压低．一、电容器 电容[问题设计]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？答案 拍照前的充电过程由电获得的电能储存在电容器中；拍照后的放电过程，两极板间的电场能转化为其他形式的能量．[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(或减少)的电荷量．C ＝Q U ＝ΔQ ΔU，对任何电容器都适用．Q 为电容器的带电荷量，是其中一个极板上带电荷量的绝对值．[延伸思考] 是否可以根据C ＝Q U认为，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与电容器两极板间的电势差成反比？答案 不可以．电容是电容器本身的一种属性，大小由电容器自身的构成情况决定，与电容器是否带电、带多少电荷量均无关．二、平行板电容器的电容[问题设计]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，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(或减小)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 增大，电势差U 减小，电容C 增大．(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．[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 成正比，与电介质的相对介电常数εr 成正比，与极板间距离d 成反比，其表达式为C ＝εr S 4πkd ，两板间为真空时相对介电常数εr ＝1，其他任何电介质的相对介电常数εr 都大于1.2．C ＝Q U 适用于所有电容器；C ＝εr S 4πkd仅适用于平行板电容器． 三、平行板电容器的动态分析[问题设计]1．如图所示，电容器充电后保持和电相连，此时电容器两极板间的电压不变．(1)当两极板的正对面积S 增大时，电容器的C 、Q 、E 如何变化？(2)当两极板间距d 增大时，电容器的C 、Q 、E 如何变化？答案 (1)根据C ＝εr S 4πkd ，S 增大时，C 增大．根据C ＝Q U得Q ＝CU ，所以Q 增大，电场强度E ＝U d不变． (2)根据C ＝εr S 4πkd ，d 增大时，C 减小，由于Q ＝CU ，所以Q 减小，电场强度E ＝U d减小． 2．在图4中，电容器充电后和电断开，此时电容器的带电荷量不变．(1)当两极板的正对面积增大时，电容器的C 、U 、E 将如何变化？(2)当两极板间距d 增大时，电容器的C 、U 、E 将如何变化？答案 (1)根据C ＝εr S 4πkd ，S 增大时，C 增大，由于U ＝Q C ，所以U 减小，电场强度E ＝U d减小．(2)根据C ＝εr S 4πkd ，d 增大时，C 减小，由于U ＝Q C ，所以U 增大，电场强度E ＝U d ＝Q Cd＝Q εr S 4πkd·d ＝4πkQ εr S ，所以E 不变． [要点提炼]1．分析方法：抓住不变量，分析变化量．其理论依据是：(1)电容器电容的定义式C ＝Q U ；(2)平行板电容器内部是匀强电场，E ＝U d ； (3)平行板电容器电容的决定式C ＝εr S 4πkd. 2．两种典型题型(1)电压不变时：若电容器始终与电相连，这时电容器两极板间的电压是不变的，以此不变量出发可讨论其他量的变化情况．(2)电荷量不变时：若电容器在充电后与电断开，这时电容器两极板上的电荷量保持不变，在此基础上讨论其他量的变化．一、对电容的理解例1 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？解析 由C ＝Q U可求电容． 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 ．此时电荷量为Q ′＝CU ′＝1.5×10－4×2 C ＝3×10－4 C.答案 1.5×10－4 F 1.5×10－4 F 3×10－4 C二、平行板电容器的电容例2 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铝板，电容将增大解析 影响平行板电容器电容大小的因素有：(1)随正对面积的增大而增大；(2)随两极板间距离的增大而减小；(3)在两极板间放入电介质，电容增大．据上面叙述可直接看出B 、C 选项正确；对D 选项，实际上是减小了两极板间的距离．所以本题正确选项应为B 、C 、D.答案 BCD三、平行板电容器的动态分析例3如图5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()图5A．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A、B.答案AB针对训练两块大小、形状完全相同的金属平板平行正对放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图6所示，接通开关S，电即给电容器充电．则()图6A．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电介质，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电介质，则两极板间的电势差增大答案BC解析保持S接通则两极板间电势差U不变，减小两极板间的距离d时，根据电场强度公式E＝U/d，两极板间电场的电场强度将增大，A错误；根据平行板电容器电容的定义式和决定式，可得C＝QU＝εr S4πkd，当在两极板间插入一块电介质时，介电常数εr变大，导致电容C变大，而U不变，所以极板上的电荷量增大，B正确；同理，断开S 时极板上的电荷量Q 不变，减小两极板间的距离d 时电容C 变大，则电势差U 一定变小，C 正确；如果在两极板间插入一块电介质，则C 变大，Q 不变则电势差U 一定减小，D 错误．本题正确选项是B 、C.1．(对电容器及电容的理解)电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是( )A ．电容器的电容表示其储存电荷的能力B ．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C ．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D ．电容的常用单位有μF 和pF,1 μF ＝103 pF答案 A解析 电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量．电容的大小是由电容器本身结构决定的，与两板间电压及电容器所带电荷量无关．单位μF 与pF 的换算关系为1 μF ＝106 pF.2．(对电容器及电容的理解)某电容器上标有“25 μF 450 V ”字样，下列对该电容器的说法中正确的是( ) A ．要使该电容器两极板之间电压增加1 V ，所需电荷量为2.5×10－5 CB ．要使该电容器带电荷量为1C ，两极板之间需加电压2.5×10－5 VC ．该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5×10－5 CD ．该电容器能够承受的最大电压为450 V答案 A解析 由电容器的定义式C ＝Q U 可得C ＝ΔQ ΔU，所以ΔQ ＝C ·ΔU ＝2.5×10－5×1 C ＝2.5× 10－5 C ，A 正确．若Q ＝1 C ，则U ＝Q C＝4×104 V ，B 错误．当电容器的电压为450 V 时，电容器的电荷量最多，Q ′＝CU ′＝2.5×10－5×450 C ＝1.125×10－2 C ，C 错误.450V 是电容器的额定电压，低于击穿电压，D 错误．3．(平行板电容器的动态分析)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 变大答案 ABD解析 平行板电容器的电容C ＝εr S 4πkd.当两极板间距离d 减小时，电容C 变大，选项A 正确．平行板电容器连接在电池两极上，两极板间的电压为定值，选项C 错误．根据电容定义式，C ＝Q /U ，Q ＝CU ，U 不变，C 变大，所以Q 变大，选项B 正确．平行板电容器两极板间的电场是匀强电场，E ＝U /d ，U 不变，d 减小，所以E 变大，选项D 正确．4．（平行板电容器的动态分析）平行板电容器充电后断开电，现将其中一块金属板沿远离另一极板的方向平移一小段距离．下图表示此过程中电容器两极板间电场强度E 随两极板间距离d 的变化关系，正确的是 ( )答案 C解析 由于平行板电容器充电后断开电，电容器所带电荷量保持不变，两极板间电场强度E ＝U d ＝Q Cd ＝4k πQ εr S ，E 随两极板间距离d 的增大保持不变，C 正确，A 、B 、D 错误．。
电容器的电容导学案
电容器的电容导学案广水一中 李海华学习目标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及其本质；3．掌握电容器的电容;4．经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,掌握理解决定平行板电容器电容大小的因素。
学习重点1． 电容器的电容及其决定因素;2． 平行板电容器电容的决定因素的实验探究及结果分析。
学习难点1． 电容器的充放电过程本质的理解与分析；2． 电容器的电容的理解。
教师引导一、电容器的充放电1．充电电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程；2．放电充了电的电容器的两板用导线相连使两板上正、负电荷中和的过程。
总结:充放电的本质是自由电荷在两极板间发生转移的过程，也是电场能和电能的相互转化。
二、电容器电容1．电容器电容的理解（1）电容是反映电容器容纳电荷本领的的物理量;（2)该式是比值定义式,不能认为U C Q C ∝∝、；（3）电容器可与水容器类比:水桶装水的多少与桶的本身结构有关；装不装水与能装多少水无关；（4）电容器概念的拓展:任何两个相互靠近的导体组成的系统都可以看成一个电容器.2．平行板电容器（1）它是一种特殊的电容器，它既满足电容器的定义式，也满足平行板电容器的决定式;（2)在平行板电容器的电容的决定因素的探究和分析时，要采用控制变量法。
自主学习一、电容器1、构造做 ．这两个金属板叫作电容器的 .实际上，任何两个彼此 又相距______的导体,都可以看成一个电容器。
2、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，两个极板就分别带上了 的异号电荷,这个过程叫充电.充电过程中由电源获得的__________储存在电容器中.3、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，这个过程叫放电。
放电后，__________转化为其他形式的能量。
二、电容1、定义一个电容器所带的___________与电容器两极间的_________的比值，叫做电容器的电容。
物理3-1学案(8电容器的电容)正式版
1.8《电容器的电容》导学案【学习目标】1 •掌握电容器的结构，电容的定义式和平行板电容器电容的决定式。
2 •静电计的构造和指针偏角与电压的关系。
【重点难点】比值法定义电容，电容的充、放电过程【学法指导】认真阅读教材，观察教材插图，体会电容的物理意义；认真观察演示实验，体会平行板电容器电容的决定因素【知识链接】电场强度、电势差【学习过程】一、电容器_电容器的充电：电容器的放电：_思考：电容器充放电时的电流是怎样的？二、电容思考：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？如果不是，那么电容器的电容和什么有关？1.物理意义：电容是表示电容器的物理量2 .定义式:3 .单位：尝试应用1 •根据电容器的电容的定义式C=Q/U，可知A .电容器带电的电量Q越多，它的电容C就越大，C与Q成正比B .电容器不带电时，其电容为零C.电容器两极之间的电压U越高，它的电容C就越小，C与U成反比D •电容器的电容大小与电容器的带电情况无关2 . 一个电容器，充电后电量为Q,两板间电压为U.若向电容器再充进A Q=4 X10 6C的电量时，它的板间电压又升高A U=2 V,由此可知该电容器的电容是____________________________________________ F.三、平行板电容器：1. 基本结构：2 •带电特点：3 .板间电场：提示：我们用控制变量法来研究平行板电容器和什么因素有关，在实验中，注意静电计的使用方法和原理。
影响电容的三个因素：尝试应用3 •平行板电容器的电容C （）A .跟两极板的正对面积S有关，S越大，C越大B .跟两极板的间距d有关，d越大，C越大C.跟两极板上所加电压U有关，U越大，C越大D •跟两极板上所带电量Q有关，Q越大，C越大（拓展与提高）：两种不同变化 ------------- 很重要呀！1•有源状态：电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），思考：在有源状态下，电压恒定，改变两极板的距离，则电容如何变化？则电量如何变（提示：用到的公式:化，板间场强如何变化？如果要正对面积那？用公式推导一下!U电量Q 二CU，而 C , E 二-）Skd d尝试应用4•平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为U，电量为Q,电容为C,极板间的场强为E•现将两极板间距离减小，则引起的变化是（）A • Q变大B • C变大C. E变小 D • U变小2. 无源状态：充电后断开K，保持电容器带电量Q恒定，思考：在无源状态下，电量不变，改变两极板的距离，则电容如何变化？则电压如何变化，板间场强如何变化？如果要改变正对面积那？用公式推导一下！方法：关键看在两种情况下那个量不变，然后分析其他的量的变化情况尝试应用5 •平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大，则在此过程中（）A •电容逐渐增大B •极板间场强逐渐增大C.极板间电压保持不变 D .极板上电量保持不变五、常见电容器（阅读教材，注意电解电容有正负极）【训练测试】1. （2009浏阳高二检测）一个平行板电容器，它的电容（）A •跟正对面积成正比，跟两板间的距离成正比B •跟正对面积成正比，跟两板间的距离成反比C・跟正对面积成反比，跟两板间的距离成正比D •跟正对面积成反比，跟两板间的距离成反比2 • （2 009河南宝丰一中高二检测）以下说法正确的是（）A .由E=匸可知电场中某点的电场强度E与F成正比qB .由公式$=且可知电场中某点的电势0与q成反比qC.由U ab = Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也越大D .公式C= Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关3 •如图所示，当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动•如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化•若电容器的电容变大，则物体的位移可能的变化是（ ）待测4•如图所示，平行板电容器 C 和电阻组成电路，当增大电容器极板间的距离时，则（ ）A .加速向右移动B .加速向左移动C .减速向右移动D .减速向左移动电容胖扱■板丫电畀A .在回路中有从a 经R 流向b 的电流 B. 在回路中有从b 经R 流向a 的电流 C. 回路中无电流D .回路中的电流方向无法确定5. （2009苍山高二检测）如图所示，用静电计可以测量已充电的平的电势差U ，现使B 板带电，则下列判断正确的是（ ）A .增大两极之间的距离，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零6. （2009河南宝丰一中高二检测）一平行板电容器电容为 C ,两极板水平放置，两极板间 距为d ，接到电压为U 的电源上，两极板间一个质量为m 的带电液滴处于静止，此液滴的电量q = ___________ ，若将两个极板之间的距离变为d/2，带电液滴将向 ____________ 运动，（填“上、下、左或右”），电容器的电容将 ______________ .（填“变大、变小、或不变”） 【参考答案】1. 答案：B2. 答案：D3. 答案：BD解析：本题由于相对介电常数 £发生变化而引起电容器的电容 C 的变化，根据C =丁二可4 n d知：当电容C 变大时，&应该增大，电介质板应向左移动，所以答案 B 与D 正确.4. 答案：A解析：依图知电容器a 板带正电，b 板带负电.当d 增大时，由公式 C = e S 4 n d 知，电 容C 减小•由于电容器一直接在电源上，故电容器两极板间的电压U 不变，所以由公式：C行板电容器两极板之间=Q/U，得Q = UC,电容器所带电量应减小，即将d增大时，电容器应放电•电容器放电时，其电流由正极板流向负极板，即从a板流出经R流向b板，所以选项A正确.5. 答案：AB解析：电容器上所带电量一定，由公式 C =卡£，当d变大时，C变小.再由C = Q得U4 n d 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A、B.6. 答案：mgU 向上变大【学习反思】电容的物理意义是什么？采用了怎样的定义方法？你还能说出哪些物理量的定义是采用了这样的方法?。
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课时1.8电容器的电容1.知道什么是电容器,了解常用的电容器。
2.知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时能量的转化。
3.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q,并能用来进行有关的计算。
U,知道改变平行4.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,知道平行板电容器电容公式C=εr S4πkd板电容器的电容大小的方法。
1.电容器(1)在两个相距很近的平行①金属板之间夹上一层电介质就组成了一个平行板电容器。
实际上,任何两个彼此②绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。
(2)把电容器两极板分别与电源正负极相连,使两极板分别带上③等量的异号电荷的过程叫作充电。
充电过程中由④电源获得的电能储存在电容器中。
(3)用导线连接充电后的电容器的两极板,两极板上的电荷⑤中和的过程叫作放电,放电过程中⑥电场能转化为其他形式的能量。
2.电容(1)电容器所带的⑦电荷量与两极板间的⑧电势差的比值叫作电容器的电容,用公式表示为C=⑨。
(2)一个电容器的电容是个常量,它表征了电容器⑩储存电荷的特性。
(3)在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号F,实际中常用的电容单位还有微法、皮法。
(4)理论和实验表明,影响一个电容器的电容大小的因素有夹在极板之间的电介质、两极板的正对面积和两极板之间的距离,这个关系用公式表示为C=,式中εr是一个常数,称为电介质的相对介电常数。
3.常见电容器(1)可变电容器通过转动动片,使两组铝片的正对面积发生变化来改变电容。
(2)加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,这个极限电压叫作击穿电压。
电容器外壳上标示的是额定电压,这个数值比击穿电压要低。
主题1:认识电容器阅读教材中“电容器”标题下的内容,回答下面的问题。
(1)电容器的主要作用是什么?(2)说说平行板电容器的基本构造。
电容器两极板上的电荷分布在哪里?什么是电容器的电荷量?板间电场强度有哪些特征?(3)电容器是如何充放电的?充放电过程中电流方向、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?怎样从能量的角度理解电容器的充电和放电?主题2:电容器的电容阅读教材中“电容”部分的内容,回答下列问题。
(1)为什么把电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值定义为电容器的电容C?为什么不直接用电容器所带电荷量Q来表示电容器容纳电荷的本领?(2)图示是一个横截面积为S的圆柱形容器,容器内水的体积V与盛水的深度H之间有什么关系?能不能说横截面积S越大,容器盛水量V就越多?横截面积S反映了容器的什么本领?如果把电容器容纳电荷与此容器容纳水作类比,那么电容器的电容C与容器的哪一个量类似?主题3:探究影响平行板电容器电容的因素问题:阅读教材中“平行板电容器的电容”部分的内容,回答下列问题。
(1)在研究“影响平行板电容器电容的因素”实验中是否直接测量了两板间的电势差U?本实验通过观察什么来比较电势差的变化?(2)本实验并没有直接定量计算电容器的电容C,实验中又是如何知道电容C的变化的?(3)电容器的电容与多个因素有关,实验中如何研究各个因素单独对电容的影响?本实验能否得出各个因素对电容的定量影响?主题4:电容概念的建立(1)阅读教材中的相关内容,将电容器与教材图1.8-3(不同容器,使其中的水位升高1 cm,所需的水量是不同的)中盛水容器进行类比,说说你对电容器电容的理解,归纳总结电容器电容的物理意义,写出电容的单位及它们之间的换算关系。
(2)电容的定义式为C=QU ,怎样理解这三个量之间的关系?某一电容器的QU是否变化?为什么电容的定义式又可写作C=ΔQΔU?(3)阅读教材中的相关内容,谈一谈电容器使用过程中需要注意的问题。
击穿电压是不是额定电压?如图所示的电容器的电容是多少?图中的电压值是指什么电压?1.电容器是一种常用的电子元件。
对电容器认识正确的是()。
A.电容器的电容表示其储存电荷的能力B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比D.电容的常用单位有μF和pF,1 μF=103 pF2.如图所示,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。
今在两极板间的正中央放一带电荷量为q的点电荷,则它所受到的静电力大小为()。
A.k2Qqd2B.k4Qqd2C.QqCd D.2QqCd3.一个两极板间充满空气的平行板电容器,极板间距离为d,正对面积为S,充以电荷量Q后,两极板间电势差为U。
为使电容器的电容加倍,可采用的办法是()。
A.将电势差变为U2B.将带电荷量变为2QC.将极板正对面积变为2SD.将两板间充满介电常数为2εr的电介质4.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拓展一、电容器的电容、电荷量、电压之间的关系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,于是两板间电压降为原来的13,则此电容器的电容是μF,电容器原来所带的电荷量是C;若把电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是μF。
拓展二、平行板电容器的动态问题分析2.如图所示,平行板电容器与电压为U 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。
一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态。
现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( )。
A .带点油滴将沿竖直方向向上运动B .P 点的电势将降低C .带点油滴的电势能将减少D .若电容器的电容减小,则极板带电荷量将增大拓展三、带电粒子在电容器中的运动3.在观察油滴在水平放置的真空充电平行板电容器中运动的实验中,原有一油滴静止在电容器中,给电容器再充上一些电荷量ΔQ 1后,油滴开始向上运动,经t 时间,电容器突然放电失去一部分电荷量ΔQ 2,又经t 时间后,油滴回到原处。
假设油滴在运动过程中没有失去电荷,试求电容器失去电荷量ΔQ 2和充上电荷量ΔQ 1之比。
电容器的电容{电容器{容纳电荷的容器充放电过程电容{定义式:C = (适用于任何电容器)单位:1F =106μF =1012pF平行板电容器{计算式:C = (仅适用于平行板电容器)两类典型问题{U 不变Q 不变答案课时1.8电容器的电容知识体系梳理⑩储存电荷法拉①金属②绝缘③等量④电源⑤中和⑥电场⑦电荷量⑧电势差⑨QU法F微法皮法电介质正对面积距离εr S相对介电常数正对面积击穿击穿4πkd重点难点探究主题1:(1)电容器的主要作用是能够储存电荷和电能。
(2)两块正对着的、互相平行、互相绝缘而又靠近的金属板是最简单的电容器,叫作平行板电容器。
电容器两极板上的电荷分布在两极板相对的内侧。
电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值。
板间形成,方向始终垂直板面。
匀强电场(不考虑边缘效应),电场强度大小E=Ud(3)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,这个过程叫作充电,如图甲所示。
充电后,把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,这个过程叫作放电,如图乙所示。
充电——带电荷量Q增加,板间电压U增大,板间电场强度E增大,充电结束时,电流减小到零,电容器极板电压等于充电电压。
放电——带电荷量Q减少,板间电压U减小,板间电场强度E减小,放电结束时,I、Q、U、E都为零。
给电容器充电的过程,就是电源通过电流做功克服静电力把电荷从一个极板搬运到另一个极板上的过程,通过这一过程,能量以电场能的形式储存在电容器中,等到放电时再把这部分电场能释放出来。
主题2:(1)实验表明,对于某一个电容器,它所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比,也就是说比值Q是个常量,而不同的电容器,这个比值一般不同,因此把这个比值定义为电容器的电容C,它反映了电容器储U存电荷的能力。
由于同一个电容器所带电荷量Q随其电压U而改变,因此不能用来比较不同电容器容纳电荷的本领。
(2)圆柱形容器的横截面积S是常量,由V=SH可知盛水的体积V与其深度H成正比,即比值V是个常量。
横H截面积S反映了容器容纳水的本领,但不能说容器的横截面积S越大,容纳水量V就越多。
一个圆柱形容器的横截面积S 越大,在同样深度下容纳水量V 就越多。
同理,对于一个电容器,它的电容C 越大,在同样的电势差下所容纳电荷量就越多,由此可见,电容器的电容C 与容器的横截面积S 类似。
主题3:(1)实验中并没有直接测量两极板间的电势差U ,而是通过观察静电计指针偏转角度来比较电势差的变化。
(2)实验中电容器充电后与电源断开,不再充电、放电,使其所带电荷量Q 保持不变,根据C=Q U可知此时C 与U 成反比,因此当观察到U 增加时,就意味着C 减小,反之亦然。
(3)实验采取了“控制变量法”,即当研究正对面积S 对电容的影响时,保持间距d 和电介质不变;当研究间距d 对电容的影响时,保持正对面积S 和电介质不变;当研究电介质对电容的影响时,保持正对面积S 和间距d 不变。
本实验没有进行定量的测量,而只是对各个因素对电容的影响进行了定性的研究。
主题4:(1)电容器是一个仪器,而电容是一个物理量,它表征了电容器容纳电荷的本领。
①电容的定义:电容器所带电荷量与两极板间电势差的比值。
它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大1 V 所增加的电荷量。
②定义式:C=Q U =ΔQΔU 。
电容C 是用比值定义法定义的,本章学过的电场强度E 、电势φ都是用比值法定义的。
电容C=Q U,但不能说电容C 与Q 成正比、与U 成反比,因为电容C 由电容器本身的性质决定,与Q 、U 的大小无关。
③单位:F 、μF、pF;1 pF =10-6 μF =10-12 F 。
(2)电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增大,电荷量与电势差成正比,它们的比值是一个恒量,每一个电容器都有一个属于自己的Q U常数,与所带电荷量的多少无关,这个比值反映了电容器容纳电荷的本领大小。
定义式C=Q U中的Q 、U 是正比关系,反映在Q-U 图象中是一条直线,电容C 就是直线的斜率,所以C=Q U =ΔQΔU。
(3)电容器两极板间电压越大,所带电荷量越大,电容器有击穿电压,超过此电压,电容器将被击穿。
额定电压是电容器长期工作时所能承受的电压,电容器额定电压应低于击穿电压。
图中所示电容器电容为22 μF ,图中标示的电压值为额定电压。
基础智能检测1.A2.C3.CD4.AD 全新视角拓展1.150 4.5×10-4 150【解析】(1)电容器两极板间电势差的变化量: ΔU=(1-13)U=23×3 V=2 V 由C=ΔQ ΔU ,有C=3×10-42F =1.5×10-4 F =150 μF。