高中物理选修3-1第一章第八节 电容器的电容(第二课时)
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.。
高中物理选修3-1课件:1.8电容器的电容(二)课件
一、平行板电容器的电容决定式:C 4kd
二、对平行板电容器有关的C、Q、U、E的讨论:
情况二、若充电后与电源断开——Q保持不变
Q C
C S
U
4 kd
E U 4kQ K d S
E与d无关
①. d增大,C将减小,U将增大,E将保持不。变
②. S增大,C将增大,U将减小,E将减小。 ③. 插入介质ε, C将增大,U将减小,E将减小。 ④. 插入一定厚度的导体板,相当于d减小,C将增大,
U将减小,E将保持。不变。
保持两极板的Q不变的情况
swf1
swf2
电容器两类问题比较
分类 充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开
不变量
U
Q
d变大 C变小 Q变小 E变小. C变小 U变大 E不变 .
S变大 C变大 Q变大 E不变 . C变大 U变小 E变小 .
ε变大 C变大 Q变大 E不变 . C变大 U变小 E变小 .
C S 4 kd
Q C
U
U 4kQ
E
d S
这一 样个 的人 人所 才受 有的 学教 问育 。超
过 了 自 己 的 智 力 ,
You made my day!
我们,还在路上……
BA
BA
BA
正对面积减小
板间距离增大
插入电介质
一、平行板电容器的电容决定式:C S 4kd
二、对平行板电容器有关的C、Q、U、E的讨论: 情况一、若两板始终跟电源连接——U保持不变
K
情况二、若充电后与电源断开——Q保持不变
K
一、平行板电容器的电容决定式:C S 4kd
二、对平行板电容器有关的C、Q、U、E的讨论:
人教版高中物理选修3-1学案:第一章 第8节 电容器的电容含答案
第8节电容器的电容1.电容反映了电容器容纳电荷本领的大小,定义式为C=QU,电容的大小决定于电容器本身,与Q和U无关。
2.平行板电容器的电容决定式为C=εr S4πkd,即C由εr、S、d共同来决定。
3.平行板电容器保持电荷量不变的情况下,若只改变板间距离,则电场强度不变。
一、电容器和电容1.电容器的组成两个彼此绝缘的导体,当靠得很近且之间存有电介质时,就组成一电容器。
2.电容器的充放电过程充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强增强极板间的场强减小能量转化其他能转化为电能电能转化为其他能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的比值,公式为C=Q U 。
(2)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(3)单位:1 F=106μF=1012 pF。
二、平行板电容器及常见电容器1.平行板电容器(1)构成:由两个彼此绝缘的平行金属板。
(2)电容的决定因素:两板间距离d ,两板的正对面积S ,两板间电介质的相对介电常数εr 。
(3)关系式:C =εr S4πkd。
2.常见电容器分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分: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:固定电容器、可变电容器3.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。
(2)击穿电压:电介质被击穿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。
1.自主思考——判一判(1)电容大的电容器带电量一定多。
(×)(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 。
(×) (3)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。
(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压。
(√)(5)电解电容器使用时,正、负极不能接反。
高中物理人教版选修3-1第1章第8节 电容器的电容 说课课件(共19张PPT)
能量转化:电场能
其他形式的能
一、电容器和电容
1、电容器的组成:两个彼此绝缘而又相互靠近的导体
组成电容器
2、电容器的充、放电过程 3、电容:
定义:电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值
定义式: C Q
U
单位:法拉(F)
1F 106 uF 1012 pF
物理意义:描述电容器容纳电荷本领大小的物理量 (注意:电容仅与电容器本身有关,与Q、U无关) (Q为一个极板所带电荷量的绝对值)
。
一、说教材
情感态度价值观 (1)体会电容器在实际工作的广泛应用,激发学生 对物理知识的学习兴趣。 (2)通过电容器两极板带等量异种电荷的学习,让 学生体会物理学中的对称美。 (3)渗透事物的本质由自身因素决定,内因决定外 因的哲学观点
一、说教材
教学重难点: 重点 (1)电容定义式的理解和计算 (2)平行板电容器两类电路问题的分析 难点 (1)电容概念的理解 (2)电容器的充放电
一、说教材
教学目标: 知识与技能 (1)了解电容器的组成,认识常见的电容器。 (2)分析掌握电容器的充放电过程。 (3)理解电容的概念及定义式,并能进行相关计算。 (4)掌握平行板电容器电容的决定式,知道改变电容 的方法。 过程与方法 (1)通过实物观察,知道电容器的构成。 (2)用比值定义法定义电容。 (3)用类比法帮助理解电容与电荷量、电势差的关系
三、实效性原则--说课活动的核心 任何活动的开展,考试大都有其鲜明的目的。说课活动也不例外。说课的目的就是 要通过“说课”这一简易、速成的形式或手段来在短时间内集思广益,检验和提高教 师的教学能力、教研能力,从而优化了课堂教学过程,提高课堂教学效率。因此,“ 实效性”就成了说课活动的核心。为保证每一次说课活动都能达到预期目的、收到可 观实效,至少要做到以下几点。 1、目的明确。2、针对性强大。3、准备充分。4、评说准确。 四、创新性原则——说课活动的生命线 说课是深层次的教研活动,是教师将教学构想转化为教学活动之前的一种课前预演 ,其本身也是集体备课。在说课活动的一个组成部分。尤其是研究性说课,其实质就 是集体备课。在说课活动中,说课人一方面要立足自己的教学特长、教学风格。另一 方面更要借助有同行、专家参与评说众人共同研究的良好机会,树立创新的意识和勇 气,大胆假设,小心求证,探索出新的教学思路和方法,从而为断提高自己的业务水 平,进而不断提高教学质量。只有在说课中不断发现新问题、解决新问题,才能使说 课活动永远“新鲜”、充满生机和活力。
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)
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.
2、电容的定义式: C Q U
Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差—电压.
3、物理意义:描述电容器容纳电荷本 领的物理量 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
思考:
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?
3、电容器的作用:容纳储存电荷
圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC
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
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领 如何表征呢?
CQ U
二.电容
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的 电势差U的比值,叫电容器的电容。符号C。
1.8电容器的电容
知识目标 (1)知道电容器的基本构造,了解电 容器的充电、放电过程,认识常见的电 容器。 (2)理解电容的物理意义,掌握电容 的定义公式、单位,并能进行简单的计 算。 (3)了解影响平行板电容器电容大小 的因素,能利用公式判断平行板电容器 电容的变化。
观察图片
一些常见的电容器
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数,与电介质 的性质有关。
高二物理(人教版选修31)第一章静电场第8节电容器的电容典型例题深度分析(含解析)
高二物理(人教版选修31)第一章静电场第8节电容器的电容典型例题深度解析(含解析)【典型例题】【例 1】平行板电容器所带的电荷量为Q=4×10-8,电容器两板间C的电压为 U=2V ,则该电容器的电容为;若是将其放电,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。
【解析】由电容器电容的定义式得: C Q 410 8F 2 108FU2电容的大小取决于电容器自己的构造,与电容器的带电量无关,故所带电荷量为原来一半时,电容不变。
而此时两极板间的电压为:U /Q/Q/2 1U 1VC C2板间为匀强电场,由场强与电压关系可得:/ U /1U1E2d dE 2【答案】 2×10-8F、1V 、1/2 、2×10-8F【例 2】如图电路中, A、B 为两块竖直放置的金属板, G 是一只静电计,开关 S 合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是A、合上 S,使 A、B 两板凑近一些B、合上 S,使 A、B 正对面积错开一些C、断开 S,使 A、B 间距增大一些D、断开 S,使 A、B 正对面积错开一些【解析】图中静电计的金属杆接 A 板,外壳与 B 板均接地,静电计显示的是 A、B 两板间的电压,指针的张角越大,表示两板间的电压越高。
当闭合 S 时,A 、B 两板间的电压等于电源两端电压不变。
故静电计的张角保持不变。
当断开S 时,A 、B 两板构成的电容器的带电量保持不变,若是板间的间距增大,或正对面积减小,由平板电容器电容的决定式CS可知,电容都将减小,再由UQ可知,板4 kd C间电压都将增大,即静电计的张角应当变大。
【答案】 C、D【例 3】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。
两板间有一个正电荷固定在P 点,以下列图,以 E 表示两板间的场强, U 表示电容器两板间的电压, W 表示正电荷在 P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示的虚线地址则:()A、U 变小, E 不变B、E 变小, W 不变C、U 变小, W 不变D、U 不变, W 不变【解析】题意:一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,说明电容器的带电量将保持不变,负极板为零电势。
人教版高中物理选修3-1第一章第8节电容器的电容课件(共27张PPT)
放电过程:
1.放电过程时间很短 2.电流强度由大到小,两极板间的电势差随电荷量的 减少而变小,电场强度减弱,放电结束时,电压表、 电流表示数均为零。 3.电场能转化为其他形式的能。
电路图
探究小实验
电容器1所 带的 电荷
量
电容器1充电结 电容器1第一次给 束后电荷量为Q 电容器2充电结束
后电荷量变为Q/2
S V h
二、电容C
1.物理意义:
描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
2.定义式: C Q
U
(普适)
(1)对不同的电容器,根据C=Q/U ,Q相同,U大,C小,
或者U相同时,Q大,C也大.但不能认为C与Q 成正比,与U 成反比
(2) 电容是电容器本身的一种属性,由自身的因素决 定。
(3)这个公式适用于任何电容器电容的计算
Q不变
E=U/d
U=Q/C
c rs 4k d
Q 4kQΒιβλιοθήκη E drsrs
4k d
E不变
结论:平行板电容器的电场强度只与板板所带的电荷量、相对 介电常数及极板正对面积有关,与两极板的距离无关。
2.电容器充电后保持和电源连接
U不变
E=U/d d增大
E 减小
知识延伸
如图所示,先接通开关S 使平行板电容器 充电,然后断开S ,则当增大两板正对面 积时,两板间电场强度E 的变化情况为( )
实验结论:
1.电容器的电容随两极板间距离的增大而_减__小___, 随两极板间距离的减小而___增_大___。
2.电容器的电容随两极板间正对面积的增大而_增__大__, 随正对面积的减小而__减__小____。
3.电容器随电介质相对介电常数的增大而_增_大____, 随电介质相对介电常数的减小而_减__小____。
高中物理 第1章 第8节 电容器的电容课件 新人教版选修3-1
电压低于击穿电压.
接
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.
完整版ppt
5
►尝试应用
1.下列关于电容器的叙述中错误的是(A)
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
栏
目
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, 链
的固有属性,不会因为电压,或带电量的改变而改变.
栏
解析:由电容定义式C=
Q U
可得:C=
4×10-8 2
F=2×10-8
目 链
接
F.电容是电容器的固有属性,不会因为电压,或带电量的改变而
改变.故将所带的电量全部放掉后,此电容器的电容还是2×10-8 F.
答案:B
完整版ppt
12
►变式训练
1.关于电容器和电容,以下说法中正确的是(C)
栏
A.电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无
目
链
关.故A、B错误.C.固定电容器充电后,电容器所带的电荷量与两 接
极间的电势差成正比,故C正确;D.根据C=
εrS 4πkd
,减小平行板电
器的正对面积,其电容将减小.故D错误.
完整版ppt
14
题型二 电容器的两类问题
例2 把一个3 pF的平行板电容器接在9 V的电池上.
放电过程
电路图
特点
栏
目
链
①充电电流:电流方向为逆时针方 ①放电电流:电流方向是从正极板 接
向,电流由大到小;
流出,电流是由大变小;
②电容器所带电荷量增加;
②电容器上电荷量减少;
人教版-物理-选修3—1---1.8-电容器的电容(共22张ppt)
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
Q指每一个极板带电量
2.定义式: C Q U
的绝对值
注意:电容器的电容与Q、U无关,由电容器本身的结构决定
3.单位:在国际单位制中单位是法拉(F) 常用单位: 1F=106μF=1012pF
4.物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量
圆柱型水杯容器的储水问题:
h
h
A
B
C
1水本领大? 如何反映其储水本领?
水量 Q 深度 h
= 横截面积S
电容反映电容器储存电荷的本领
电容器
+++++++++
---------
CQ U
容纳储存电荷 电荷量Q
电势差U 电容C
水容器 容纳储存水
水量V
水位差h 横截面S
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板向左移,则静电计指针张角变为零
一、电容器 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成
一个电容器. 二、电容:反映电容器储存电荷本领的物理量
C Q (比值定义法)
探究描述电容器储存电荷的本领大小的物理量
结论: 一个电容器所带电荷量与两极板 间电压的比值是个定值
探究描述电容器储存电荷的本领大小的物理量
Q (电 荷 量 ) U (电 压 )
C(电容)
--
C2
------ C1
++++++
--------
++++++++++
人教版高中物理选修3-1课件第一章第8节《电容器的电容》
板间的电压等于电源电压,
有电流,极板间电压为零
电路中电流为零
能量 由电源获得的电能转化为 储存的电场能转化为其他形
分析 电容器的电场能
式的能量(如:内能,光能)
2.对电容的定义式 C=QU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。
3.平行板电容器的电容决定式为 C=4επrkSd,即 C 由 εr、S、d 共同来决定。
4.常用电容器从构造上可分为固定电容器和可变 电容器。
1.电容器
[自学教材]
(1)构造:两个彼此又相距绝很缘近的导体组成一个电容器。
(2)充电:把电容器的两个极板分别和电源的两极相连使两极
板分别带上的过程。
[自学教材] (1) 从构造上看:可分为电固容定器和电容器可。变 (2)固定电容器通常以电介质的种类命名,例如,电介质是 聚苯乙烯的叫做电容器聚,苯电乙介烯质是云母的叫做电容器等。 还有云一母种固定电容器叫电解电容器,是用铝箔作一个电极, 用铝箔上的一层作介质,用浸过电解液氧的化纸膜作另一个电极, 这种电容器有正、负极之分。
(3)放电:把充电后的等电量容异器号的电两荷个极板接通,两极板上的电
荷互相中和,使电容器的过程。
(4)电场能:充电后的电容器因不为再两带极电板上有电荷所以存在电
场,而使电容器具有的能。
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,叫做电容器的电容。
(2)公式:C=QU 。 (3)物理意义:电容是表示电容器 容纳电荷
《电容器的电容》 说课稿
《电容器的电容》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《电容器的电容》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《电容器的电容》是高中物理选修 3-1 第一章第八节的内容。
这部分知识是电场这一章节的重要组成部分,既是对电场知识的深化和拓展,又为后续学习电磁学的相关内容奠定了基础。
教材首先通过实验引入电容器的概念,让学生对电容器有一个直观的认识。
接着,通过对电容器充电和放电过程的分析,引入电容的概念,并给出电容的定义式。
然后,介绍了常见的电容器及其特点,最后通过实验探究影响平行板电容器电容大小的因素。
二、学情分析学生已经学习了电场的相关知识,对电荷、电场强度、电势差等概念有了一定的理解。
但电容器对于学生来说是一个全新的概念,电容的概念也比较抽象,学生理解起来可能会有一定的困难。
因此,在教学过程中,要注重通过实验和生活中的实例,帮助学生建立起直观的认识,逐步引导学生理解抽象的概念。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)知道电容器的概念,了解常见电容器的种类和构造。
(2)理解电容的概念,掌握电容的定义式,并能进行简单的计算。
(3)知道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。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,提高学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)通过对电容器充电和放电过程的分析,培养学生的逻辑思维能力和推理能力。
(3)通过探究影响平行板电容器电容大小的因素,培养学生的实验探究能力和创新思维能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对电容器在生活和生产中的应用的介绍,激发学生学习物理的兴趣和热情。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)电容器的概念和电容的概念。
(2)影响平行板电容器电容大小的因素。
2、教学难点(1)电容概念的建立。
(2)对平行板电容器电容公式的理解。
人教版高中物理选修3-1目录
人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第二章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表实验: 练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻实验: 测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理9.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第三章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
++++++++
--------
(1). E U d
(2). C r S 4 kd
(3). C Q U
+Q ++++++++
--------
-Q
3、平行板电容器的动态分析: ⑴ .电容器充电后,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,
电容器的带电量Q保持不变。
说 明:击穿电压比额定电压要高。
例:一个电容器的规格是100μF,25V ,
对这个数据的理解正确的是(
)
A. 这个电容器加上25V电压时,电容才是100μF
思B. 考这个:电电容容器器最标大有电容“是10100μ0FμF,,2当5V带”电的荷含量义较?小时,
电容小于100μF C. 这个电容器所加电压不能高于25V D. 这个电容器所加电压可以低于25V但电容不变,总是100μF
(2). C r S 4 kd
(3). C Q U
四、电容器的两个重要指标:电容值和额定电压
五、 常用电容器
3、单位:法拉( F )微法(µF)、皮法(pF)
1F 106 F 1012 pF
过渡:
不能说一个电容器的电容与极板所带 电量成正比,与板间电压成反比。
CQ U
电容的大小取决于电容器的结构,
具体由哪些因素决定?
三、平行板电容器的电容
阅读课本相关内容
展示课件 “影响平行板电容器电容大小的因素”
第8节 电容器的电容
(第二课时)
一、电容器
1、作用:能够容纳(储存)电荷的器件。 2、构造:两个彼此绝缘又相互靠近的导体
3、工作方式: 1)充电:使电容器带上电荷的过程。 2)放电:使电容器失去电荷的过程。
极板
二、电容器的Leabharlann 容1、物理意义:描述电容器容纳电荷本领的大小。
2、定义式: C Q U
推广式: C Q U
A.将电压变为U/2 B.将带电荷量变为2Q
C rS 4 kd
C.将极板正对面积变为2S
D.将两板间充满相对介电常数为2的电介质
课堂练习:
2、用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的 因素,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, 则下列说法中正确的是:
A.若保持S不变,增大d, 则θ变大 B.若保持S不变,增大d, 则θ变小 C.若保持d不变 ,减小 S , 则θ变小 D.若保持d不变 ,减小 S , 则θ不变
课堂练习:
3. 如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转
一定角度,若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两
极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电
计指针的偏转角度(
)
A.一定增大
B.一定减小
C.一定不变
D.可能不变
课堂练习:
两极间的电压
4.把一个平行板电容器接在电池上: U保持不变
(1)保持电容器与电源相连,使两极板间的距离减小,
则U、Q、E各如何变化?
电容器的带电荷 量Q保持不变。
(2)切断电容器与电源的连接,使两极板间的距离减小,
则U、Q、E各如何变化?
(3).三个重要公式:
(1). E U d
(2). C r S 4 kd
(3). C Q U
巩固习题:见课本P33问题与练习第3题
四、电容器的两个重要指标:
1.电 容 值: 体现了电容器储存电荷本领的大小.
2.额定电压: 电容器长期正常工作时极板所能承受的最大电压。
3.击穿电压: 极限电压,超过这个电压,电容器内的介质将被击穿。
结论:
1、决定平行板电容器电容大小的因素有:
两板间距离、介电常数、两板正对面积
参看课 本表格
介电常数 真空εr=1
2、决定式:C r S 4 kd
静电力常量
两板正对面积 两板间距离
课堂练习:
1、一个空气平行板电容器,极板间距离为d,正对面积
为s,充以电荷量Q后,两极板间电压为U,为使电容器
的电容加倍,可采用的方法是:
五、 常用电容器
⑴常用电容器,从构造上看,可以分为哪两类? 常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。
⑵常用的固定电容器有哪些? 聚苯乙烯电容器和电解电容器
⑶电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特征? 电解电容器的正、负极性是固定的。
⑷电容器常见的损坏原因是什么? 加在电容器两极板上的电压达到了击穿电压。
三、平行板电容器的电容
1、决定平行板电容器电容大小的因素有:
两板间距离、介电常数、 两板正对面积
2、决定式:C r S 4 kd
3、平行板电容器的动态分析:
⑴ .电容器充电后,始终连接在电源上, 则电容器两极间的电压U保持不变。
⑵ .电容器充电后,断开电源,则电
电容器的带电荷量Q保持不变。
(1). E U d