了解电容器导学案1

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《电容 电容器》 导学案

《电容 电容器》 导学案

《电容电容器》导学案一、学习目标1、理解电容的概念,知道电容的定义式和单位。

2、了解电容器的构造和工作原理,掌握电容器的充放电过程。

3、理解电容器电容的决定因素,能运用公式进行简单的计算。

二、知识梳理(一)电容1、定义: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,叫做电容器的电容。

2、定义式:\(C =\frac{Q}{U}\)3、单位:法拉(F),常用的单位还有微法(\(\mu F\))和皮法(\(pF\))。

\(1 F = 10^{6} \mu F = 10^{12} pF\)(二)电容器1、构造:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。

2、工作原理(1)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异种电荷。

(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。

(三)电容器电容的决定因素1、平行板电容器的电容\(C =\frac{\epsilon S}{4\pi kd}\),其中\(\epsilon\)为电介质的介电常数,\(S\)为极板的正对面积,\(d\)为极板间的距离,\(k\)为静电力常量。

2、电容器的电容是由电容器本身的结构决定的,与电容器所带电荷量和两极板间的电势差无关。

三、重难点突破(一)对电容定义式的理解1、电容\(C =\frac{Q}{U}\)是比值定义法,\(C\)的大小与\(Q\)、\(U\)无关。

例如,一个电容器的电容是\(1\)法拉,即使它不带电,其电容仍然是\(1\)法拉。

2、电容\(C\)反映了电容器容纳电荷本领的大小。

电容越大,表明电容器在相同的电势差下能够容纳的电荷量越多。

(二)电容器的充放电过程1、充电过程(1)电流方向:电源正极流向电容器的正极板。

(2)电荷量变化:电容器所带电荷量逐渐增加。

(3)电场强度:两极板间的电场强度逐渐增强。

(4)能量转化:电能转化为电场能。

2、放电过程(1)电流方向:电容器的正极板流向负极板。

(2)电荷量变化:电容器所带电荷量逐渐减少。

高一化学必修1-2导学案 (1)

高一化学必修1-2导学案 (1)

1.8电容器与电容导学案(第一课时)【学习目标】1.知道电容器的概念以及常用的电容器。

2.理解电容的概念及其定义式【重点难点】1.电容的概念的理解。

2.电容的定义式的意义。

【预习内容】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.【探究学习】一、电容器问题一、电容器是一种用来做什么的仪器?它的基本构造如何?问题二、通过自主学习你了解到最简单的电容器叫什么名字?试说说它的基本构造?它带电有哪些特点?板间场强有哪些特征?问题三、电容器的充电和放电(1)把电容器的两极板分别与与电池组的两极相连,会出现怎样的现象?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?这一过程直到什么时候结束?(2)把充电后的电容器的两极板接通,会出现怎样的现象?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?这一过程直到什么时候结束?问题四、电容器储存电荷的方式:充电后的电容器两个极板上,带电有什么特征?由于两极板相对且靠得很近,正负电荷互相吸引。

电容器以这种方式储存电荷。

问题五、在电路图中,电容器的符号如何?问题六:常用电容器从构造上看,可分为那两类?常用的固定电容器那些?问题七.请说出你对电容器额定电压与击穿电压的认识;你认为电容器上标的是哪一个电压?二、电容问题一.如何比较水容器盛水的本领的大小?类比水容器,来谈谈电容器的作用,并写出电容器电容的定义式,以及电容的单位。

了解电容器;导学案

了解电容器;导学案

第一章第七节了解电容器导学案班级:姓名:【重点知识】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.掌握平行板电容器的电容决定式.并能用其讨论分析有关问题4.了解静电现象,知道静电的应用和危害.【难点知识】会应用电容的定义式进行简单的计算;并能用电容决定式讨论分析有关问题【预习导学】一、电容器1.结构:由两个彼此又相距很近的导体组成.2.带电量:电容器一个极板带电量的.(2)电容器的带电量为两极板所带电量的绝对值之和.()(3)电容器充、放电时,两极板之间有电流.()二、电容[问题设计]实验室有甲、乙两只电容器,通过实验测得甲、乙两只电容器在不同电压下所带的电荷量数值如下表:通过分析数据发现,两只电容器所带的电荷量与电压有怎样的关系?各自的电荷量与电压的比值是否不变?两电容器的电荷量与电压的比值是否相同?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 或C =ΔQ ΔU),定义方法: 法. 3.单位:在国际单位制中的单位是: 符号:F,.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.[想一想]能否根据电容公式C =Q U得出“电容器的电容与它所带电荷量成正比,与极板间的电势差成反比”的结论?三、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.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.1.电容的决定因素电容C 与两极板间的相对介电常数εr 成 ,跟极板的正对面积S 成 ,跟极板间的距离d 成 .2.电容的决定式C =εr S 4πkd ,εr为电介质的相对介电常数. 当两极板间是真空时:εr =1,其他任何电介质的相对介电常数εr 都大于1.[判一判] 3.(1)其他条件不变时,平行板电容器的电容随极板正对面积的增大而增大.( )(2)其他条件不变时,平行板电容器的电容随极板间距离的增大而增大.( )(3)任何电介质的相对介电常数都大于1.( )四、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 时的电压.(2)击穿电压:电介质被 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.【典型例题及方法】题型1 对电容器及电容的理解例题1 (单选)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 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,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例题2一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q 1=30×10-6 C 增加到Q 2=36×10-6 C 时,两板间的电势差从U 1=10 V 增加到U 2,求:(1)这个电容器的电容多大?(2)U 2为多少?(3)如要使两极板电势差从10 V 降为U 2′=6 V ,则每板需减少多少电荷量?针对训练1有一充电的平行板电容器,两极板间电压为3 V ,现使它的电荷量减少3×10-4 C ,于是电容器两板间的电压降为原来的13,此电容器的电容是多大?若电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?题型2平行板电容器的动态分析例3(单选)如图所示,A 、B 为平行板电容器的金属板,G 为静电计,开始时开关S 闭合,静电计指针张开一定角度,下述结论正确的是( )A .若开关S 闭合,将A 、B 两极板靠近些,指针张开角度将变小B .若开关S 闭合,将A 、B 两极板正对面积变小些,指针张开角度将不变C .若断开开关S 后,将A 、B 两极板靠近些,指针张开角度将变大D .若断开开关S 后,将A 、B 两极板正对面积变小些,指针张开角度将不变处理方法:解决电容器问题的方法:三个公式(C =εr S 4πkd .C =Q U E =U d)、两个不变(U,Q ). 一般步骤总结:针对训练2(单选)如图所示,先接通开关S 使电容器充电,然后断开开关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( )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 变小针对训练3(多选)如图所示,是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极板间距离的过程中( )A .电阻R 中没有电流B .电容器的电容变小C .电阻R 中有从a 流向b 的电流D .电阻R 中有从b 流向a 的电流针对训练4(多选)如图所示,平行板电容器的两极板A 、B 与电池两极相接,一个带正电的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夹角为θ,那么( )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。

电容器(导)学案

电容器(导)学案

1.4电容器【学习目标】1.知道电容器的概念及平行板电容器的主要构造。

2.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U ,并能运用进行有关的计算。

3.理解平行板电容器电容的决定式kdS C r πε4=并能运用进行动态分析。

学习重点:电容反映了电容器容纳电荷本领的大小,定义式为C =QU学习重点:平行板电容器的电容决定式为C =εrS4πkd【学习过程】学习任务1:电容器认识: 电容器是什么元件?怎么构成的?探究: 电容器的充放电过程怎样?什么叫电容器的带电量?电容器的充电、放电:充电过程:放电过程:结论: 电容器是储存电荷的电学元件,充放电的过程就是电场能和其他形式的能相互转化的过程,所以电容器也是能量中转器。

学习任务2:电容思考: 不同的电容器容纳电荷的本领不同,如何区别它们?类比: 圆柱型水杯容器的储水观察课本P29图1.8-3,1.水位每升高1CM ,比较两容器的储水量2.那个储水本领大,如何反映其储水本领?=水量Q 横截面积S 水位差h电容: 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。

定义式: C=Q/U单位: 法拉(简称“法”、符号F )常用单位:微法(μF ) 皮法(pF )1F=106μF =1012 pF说一说: 1F 的含义辨析: 根据电容定义式C=Q/U 可知:电容C 与电容器所带的电荷量Q 成正比,与电容器两极板间的电势差U 成反比,这种说法是否正确?检测: 如图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( )问题: 电容反映电容器容纳电荷的本领,与所带电荷量Q 或所加的电压U均无关。

那么电容器的电容到底由什么因素决定的?学习任务3:平行板电容器的电容探究: 影响平行板电容器的电容的因素是什么?具体是什么关系?观察课本P30的演示实验说明: 静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差。

把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U 。

电容器的电容导学案

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

《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。

1.8电容器导学案

1.8电容器导学案

课题 《电容器 电容》导学案 学习目标: 1、知道电容器以及常用的电容器。

2、理解电容的定义式C =UQ ,并会进行有关的计算。

3、通过演示实验知道平行板电容器的电容与什么因素有关。

一、自学1.电容器定义:在电路中的符号:分类 :使用注意事项:2.电容:物理意义:定义: 公式C= 。

单位:1F= μF ,= PF 。

(电容器的电容由电容器本身因素决定,与外界因素带电量,两极电势差无关。

)平行板电容器的电容:C= 。

二、新课讲授:(一)、电容器:电容器充电:①充电电流,电流方向为逆时针方向,电流强度由大到小;②电容器所带电荷量增加;③电容器两极板间电压升高;④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;是电源的 转化为电容器的 的过程.电容器放电:①放电电流:电流方向是从正极板流出,电流强度是由大变小;②电容器上电荷量减小;③电容器两极板间电压降低;④电容器中电场强度减弱是 转化为 的过程.(二)电容电容器所带的电荷量Q:电容器定义式:解释:C=Q/U可知推论:C=提示:①电容器是一种电路元件,电容是一个物理量,它表征了电容器容纳电荷的本领.②电容器的带电荷量是一个极板上电荷量的绝对值.③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.电容C由电容器本身的性质决定,与Q、U的大小无关.④加在电容器两极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.电容器工作时的电压应低于击穿电压.电容器上一般都标明电容器的电容和额定电压.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.(三)、平行板电容器的电容探究1、提出问题:2、猜想:3、平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地.若充电后保持电容器带电量不变,试指出下列三个图所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况.①②③①正对面积减小时,静电计指针的偏转角度,则电容器的电容;②板间距离增大时,静电计指针的偏转角度,则电容器的电容;③插入电介质时,静电计指针的偏转角度,则电容器的电容。

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.。

【高中物理】了解电容器 学案

【高中物理】了解电容器  学案

《了解电容器》学案
姓名:____________
一、学习过程:
1.学生活动:识别电容器
①观察电容器展示板,识别常见电容器。

②解剖日光灯的启辉器中的电容器,得到电容器的结构特点:_____________。

2.实验演示电容器充放电过程。

3.学生探究实验:探究电容器带电量Q与电压U的关系,寻找描述电容器容纳电荷本领的物理量。

4.实验演示:探究决定电容器电容的因素:
总结: 决定电容的因素有
__________________________________________________________。

二、 应用
及拓展
1.学生利用课前准备好的素材, 介绍电容器的应用实例。

2.教师补充介绍科技前沿中电容器的应用实例——超级电容客车、 电容麦。

三、 课堂小结
四、 课后作业
以超级电容客车为契机, 鼓励学生利用互联网、 图书馆等课外资源, 了解生产如此大电容的电容器会遇到哪些困难, 有何途径可以解决。

请同学们也提出自己的方案并查找相关资料印证。

观察
实验
了解电容器
充放电
结构与功能
电容
决定因素
探究
探究。

《常见的电容器》 导学案

《常见的电容器》 导学案

《常见的电容器》导学案一、学习目标1、了解电容器的基本结构和工作原理。

2、认识常见电容器的类型、特点和用途。

3、掌握电容器的电容概念及其影响因素。

4、学会识别电容器的参数和标识。

二、知识回顾在学习电容器之前,我们先来回顾一下电学中的一些基本概念,如电荷、电场、电势差等。

电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电场是电荷周围存在的一种特殊物质,它对放入其中的电荷有力的作用。

电势差是指电场中两点之间电势的差值,也称为电压。

三、电容器的基本结构和工作原理(一)基本结构电容器通常由两个彼此靠近但又相互绝缘的导体极板组成,中间夹有绝缘介质。

(二)工作原理当电容器的两个极板分别与电源的正负极相连时,在电场力的作用下,电源的正极会将正电荷转移到一个极板上,电源的负极会将负电荷转移到另一个极板上,从而在两个极板上分别积累等量的异种电荷,形成电场,储存电能。

当电容器与电源断开后,两极板上的电荷不会立即消失,而是仍然保持着,电容器就能够在一段时间内维持电场和储存电能。

四、常见电容器的类型(一)纸质电容器纸质电容器是以纸为介质的电容器,它的结构简单,价格低廉,但容量较小,稳定性较差,通常用于低频电路中。

(二)陶瓷电容器陶瓷电容器是以陶瓷材料为介质的电容器,它具有体积小、容量大、稳定性好等优点,广泛应用于各种电子设备中。

(三)电解电容器电解电容器是一种有极性的电容器,分为铝电解电容器和钽电解电容器。

电解电容器的容量较大,但漏电较大,稳定性较差,通常用于电源滤波等电路中。

(四)云母电容器云母电容器是以云母为介质的电容器,它具有精度高、稳定性好、高频性能优良等特点,但价格较高,通常用于高频、高精度的电路中。

(五)聚苯乙烯电容器聚苯乙烯电容器具有容量稳定、损耗小、绝缘电阻高等优点,但体积较大,一般用于对稳定性要求较高的电路中。

五、电容器的电容(一)电容的定义电容器所带电荷量 Q 与两极板间的电势差 U 的比值,叫做电容器的电容,用 C 表示,即 C = Q / U 。

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_________。

人教版高中物理选修1-1《电容器》导学案

人教版高中物理选修1-1《电容器》导学案

青岛五十八中高二物理选修1——1导学案课题:《电容器》导学案课型:新授课时:1课时设计人:于孟娟审核人:包翠霞 2009年9月日[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、定义:3、电路图符号:如下图:4、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。

5、电容器的充放电举例6、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。

课堂训练例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2×10-5F问:(1)当所带电量减半时,电容器的电容为多少(2)如果电容器不带电呢?例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例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,它的电容就越大课后反思与总结一、电容器1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。

电容器导学案1

电容器导学案1

当堂练习: 举一反三1· (13年西安模拟)一平行板电容器充电后与电源断开,负极 板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,如 图所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,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 移动到图中虚线所示的位置,则下列判断正确的是( ) A.U变小,E不变 B.E变大,W变大 C.U变小,W不变 D.U不变,W不变
第26讲 电容 电容器
赣榆高个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成电容器. 电容器充电就是使电容器带电的过程;电容器放电就是使电 容器失去电荷的过程.电容器带的电荷量是指________极 板所带电荷量的绝对值. 2.电容 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,公式:________,单位:法拉(F)、 微法(μF)、皮法(pF). 由数学关系,我们可以得出电容器的电容也等于电荷量的变 化量与电势差的变化量之比,即________.电容是描述电 容器容纳电荷本领的物理量.
2.第二类动态变化:电容器所带电荷量Q恒定不 变.
典型例题1· 如图所示为一只“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 可以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( )
A
B
C
D
典型例题2· 如图所示,平行板电容器AB两极板水平放置, A在上方,B在下方,现将其和理想二极管串联接在电源 上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一 带电小球沿AB中心水平射入,打在B极板上的N点,小球 的重力不能忽略,现通过上下移动A板来改变两极板AB间 距(两极板仍平行),则下列说法正确的是( ) A.若球带正电,AB间距增大时,小球打在N的左侧 B.若球带正电,AB间距减小时,小球打在N的左侧 C.若球带负电,AB间距减小时,小球可能打在N的右侧 D.若球带负电,AB间距增大时,小球可能打在N的左侧

电容器(导)学案

电容器(导)学案

1.4电容器学习目标: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因素,并能用其讨论有关问题.学习重点:知道电容器的结构和功能掌握影响电容大小的因素学习难点:理解电容器的充电和放电掌握平行板电容器电容的决定因素,并能用其讨论有关问题.预习导学: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:C=QU.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:1F=106μF=1012pF.想一想1.电容器的带电量为两极板所带电量的绝对值之和吗?答案不是电容器的带电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值.2.有同学认为C=QU,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,这种观点对吗?答案不对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.电容的决定因素:平行板电容器的两极板间的正对面积S越大,电容C越大;板间距离d越大,电容C则越小;插入电介质后,电容C增大.(即C=εS4πkd,ε为电介质的相对介电常数).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可分类: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.它比击穿电压要低.(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.想一想 某电容器上标有“1.5μF,9V”的字样,则该电容器的击穿电压为9V ,对吗?答案 不对,电容器外壳上标的是额定电压.四、电容器的应用利用电容器可以测量水位,驻极体话筒也是利用电容器的原理制造的.一、对电容器电容的理解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的本领; C =εS 4πkd 是电容器电容的决定式,C ∝S ,C ∝ε,C ∝1d,说明了电介质的材料、极板的正对面积和极板间的距离是电容大小的决定因素.2.图象是一条过原点的直线,如图1所示,其中Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值,U 为两板间的电势差,直线的斜率表示电容大小.因而电容器的电容也可以表示为C =ΔQ ΔU,即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V 时是容器上增加(或减小)的电荷量.图1例1 一充电的电容器,两板间的电压为3V ,所带电荷量为4.5×10-4C ,此电容器的电容是多少?将电容器的电压降为2V ,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 =1.5×10-4F. 电容器电压降为2V 时,电容不变,仍为1.5×10-4F.此时电荷量为Q ′=CU ′=1.5×10-4×2C=3×10-4C.答案 1.5×10-4F 1.5×10-4F 3×10-4C针对训练 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 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1V 时电容器需要带的电荷量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答案 C解析 电容器和电容是两个不同的概念,A 错;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,与是否带电无关,B 错;电容器的电容大小和它所带的电荷量、两极板间的电压等均无关,D 错.通过本题,我们对公式C =Q U有了进一步的理解,电容器的电容只由电容器本身决定. 借题发挥 C =Q U为比值定义法.C 的大小与Q 、U 无关,只跟电容器本身有关,当Q =0时,U =0,而C 并不为零.二、关于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,当d 、S 、ε变化时,由C =εS 4πkd ∝εS d 可知C 随d 、S 、ε的变化情况.再由Q =UC =U ·εS 4πkd确定Q 变化情况,然后由E =U d可知E 随d 的变化情况. 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,当d 、S 、ε变化时,由C =εS 4πkd 可知C 随d 、S 、ε的变化情况.再由U =Q C =4πkdQ εS确定U 随d 、S 、ε的变化情况.然后由E =U d =Q Cd =4πkQ εS ∝1εS 可知,随S 、ε变化情况.例2 如图2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( )图2A .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 =Q U可知,板间电压U 增大,从而静电计指针张角增大.所以本题的正确答案是C 、D.借题发挥 (1)平行板电容器动态分析的基本思路:①在判断电容器相关物理量的变化时,首先要弄清哪些量是不变的,然后根据不变量和相关公式推断其他待分析量的变化情况.②若电容器充电后与电源断开,则带电荷量Q 不变;若电容器始终与电源相连,则电压U不变.③分析电容器物理量变化常用的公式有:C=εS4πkd 、C=QU和E=Ud.(2)静电计是测量电势差的仪器,不能用于测直流电路中两点的电压.静电计张角大,说明极板间电势差大.针对训练如图3所示,一平行板电容器充电后与电源断开,这时电容器的带电量为Q,P是电容器内一点,电容器的上板与大地相连,下列说法正确的是( )图3A.若将电容器的上板左移一点,则两板间场强减小B.若将电容器的下板上移一点,则P点的电势升高C.若将电容器的下板上移一点,则两板间电势差增大D.若将电容器的下板上移一点,则两板间电势差减小答案 D解析由E=Ud、U=QC、C=εS4πkd,可知E=4πkQεS,对A选项S减小,E增大,A错误;对B选项,由E=4πkQεS可知E不变,φP不变;U=E·d,d减小,U减小,D正确.电容概念的理解1.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.两极板上一定带异种电荷B.两极板所带的电荷量一定相等C.充上的电量越多,其电容就越大D.充上的电量越多,两极板间的电势差就越大答案 C解析给电容器充电,电容器两极板分别带上等量异种电荷,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=Q C ,电容器的电荷量越大,两极板间的电势差越大,D正确.平行板电容器的两类问题2.连接在电源两极上的平行板电容器,当两极板间距离减小时( ) 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解析电容器两极板间距离减小,由C∝εSd得其电容变大,所以A正确;因为电容器连在电源上,所以两极板间的电压保持不变,所以C错误;由Q=CU得电容器所带电荷量变大,所以B正确;由E=Ud知,两极板间的场强变大,所以D正确.3.平行板电容器充电后断开电源,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解析本题考查平行板电容器的规律,意在考查学生对平行板电容器的理解.由于平行板电容器充电后断开电源,电容器所带电荷量保持不变,两极板间电场强度E=Ud=QCd=4kπQεS,E随两极板间距离d的增大保持不变,C正确,A、B、D错误.平行板电容器与力学综合4.如图4所示,平行板电容器与电动势为E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( )图4A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大答案 B解析上极板向上移动一小段距离后,板间电压不变,仍为U,故电场强度将减小,油滴所受电场力减小,故油滴将向下运动,A错;P点的电势大于0,且P 点与下极板间的电势差减小,所以P点电势减小,B对;油滴向下运动时电场力做负功,油滴的电势能应增加,C错;电容器的电容C=εS4πkd,由于d增大,电容C应减小,极板带电量Q=CU将减小,D错.。

《了解电容器》教案1(粤教版选修3-1)

《了解电容器》教案1(粤教版选修3-1)

了解电容器教学目标(一)知识与技能1、知道什么是电容器及常见的电容器;2、知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时的能量转换;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、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系;掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。

(二)过程与方法结合实物观察与演示,在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。

(三)情感态度与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。

重点:掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。

难点:电容器的电容的计算与应用主要内容:一、电容器1、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。

常见的电容器2、电容器的充电、放电充电:使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程叫充电。

充电过程是建立电场、储存电场能的过程。

放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电。

放电过程是电场消失、电场能转化为其他能的过程。

学生讨论:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么,以及带电量Q,板间电压U,板间场强E 如何变化?充电——带电量Q ,板间电压U ,板间场强E , 电能转化为放电——带电量Q ,板间电压U ,板间场强E ,电场能转化为二、电容与水容器类比后得出。

说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变。

这是量度式,不是关系式。

在C 一定情况下,Q=CU ,Q 正比于U 。

1、 电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,2、 定义:电容器所带的电量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。

3、公式:4、单位:法拉(F )还有微法(μF )和皮法(pF ) 1F=10-6μF=10-12pF注意:是由电容器本身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关。

类比 电阻、电场强度、电势差的定义例1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是A .根据UQ C =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 .无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它的电荷量与电压的比值恒定不变C .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答案:BCDU Q C =三、平行板电容器的电容1、实验:说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.观察与思考1)保持两极板正对面积不变,改变极板间的距离。

高中物理 电容器电容(导学案) 新人教版选修

高中物理 电容器电容(导学案) 新人教版选修

高中物理电容器电容(导学案)新人教版选修【课题名称】电容器电容课型新授课课时1【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。

【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。

【教法】三步六段一、情境导入观察课件了解电容器二、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?2、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:四、达标训练、巩固提升A1、平行板电容器所带的电荷量为Q=410-8C,电容器两板间的电压为U=2V,则该电容器的电容为,当带电量为0时其电容为_________。

电容器在电路中的应用导学案

电容器在电路中的应用导学案

电容器在电路中的应用导学案本导学案旨在介绍电容器在电路中的应用。

电容器是一种储存电荷的元件,具有很广泛的应用。

我们将探讨电容器的基本工作原理、常见的电路应用以及它们在电子设备和通信系统中的作用。

一、电容器的基本工作原理一个电容器由两个导体板组成,之间隔绝着一种称之为电介质的绝缘材料。

当电容器与电源相连时,电荷会在两个导体板之间积累。

正电荷积累在其中一个导体板上,负电荷则积累在另一个导体板上。

这样就形成了电场,电场的强度取决于电容器的电容量。

二、电容器在电路中的应用1. 电容器的充放电电容器可以被用来存储和释放电能。

当电容器与电源相连时,电容器开始充电。

在充电过程中,电流流过电容器,电荷逐渐积累在两个导体板之间。

当电容器充满时,电流停止流动。

放电时,电容器释放储存的电荷,导致电流再次流动。

2. 电容器在滤波电路中的应用电容器可以作为滤波器的关键部件,用于消除电源中的高频噪音或波动。

在滤波电路中,电容器与电感器和电阻器组合使用,通过选择合适的数值和连接方式,可以滤除不需要的频率信号,使电路输出变得更加稳定。

3. 电容器在振荡电路中的应用电容器可以与电感器一起用于构造振荡电路。

振荡电路可以产生稳定的交流信号,常用于无线通信设备中的射频发射器和接收器。

电容器和电感器的数值和连接方式决定了振荡电路的频率和稳定性。

4. 电容器在电子设备中的应用电容器广泛应用于电子设备中,例如电视、手机、计算机等。

它们可以用作电源电路的滤波元件,确保设备的电源稳定。

此外,电容器还可以用于存储临时电荷,提供瞬时的电能供应。

5. 电容器在通信系统中的应用在通信系统中,电容器起到关键的作用。

例如,电容器可以用于耦合和解耦合电路,确保信号的传输效果。

此外,电容器还可以用于存储和释放电荷,用于控制和调节电路中的信号。

结论通过本导学案的学习,我们了解了电容器在电路中的应用。

电容器可以用于充放电、滤波电路、振荡电路以及电子设备和通信系统中。

《常见的电容器》 导学案

《常见的电容器》 导学案

《常见的电容器》导学案一、学习目标1、了解电容器的基本概念和构造。

2、掌握常见电容器的种类及其特点。

3、学会识别电容器的参数和标识。

4、理解电容器在电路中的作用。

二、知识回顾在学习电容器之前,我们先来回顾一下电学中的一些基本概念:1、电荷:物体所带的电的量,单位是库仑(C)。

2、电场:电荷周围存在的一种特殊物质。

3、电压:使电荷在电路中定向移动形成电流的原因,单位是伏特(V)。

三、电容器的基本概念1、定义:电容器是一种能够储存电荷的元件。

2、构造:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。

3、工作原理:当电容器的两个极板分别连接到电源的正负极时,极板上就会分别聚集等量的正、负电荷,从而在电容器内部形成电场,储存电能。

四、常见电容器的种类1、纸质电容器特点:价格低廉,容量较大,但稳定性较差,损耗较大。

应用:常用于低频电路中,如电源滤波。

2、陶瓷电容器特点:体积小,稳定性好,绝缘性能高,损耗小。

应用:广泛应用于高频电路、集成电路中。

3、电解电容器特点:容量大,但有极性,漏电较大,寿命较短。

应用:适用于电源滤波、储能等场合。

4、钽电容器特点:体积小、容量大、性能稳定、寿命长。

应用:在通信、航空航天等领域有广泛应用。

5、云母电容器特点:精度高、稳定性好、损耗小。

应用:常用于高频、高精度的电路中。

五、电容器的参数和标识1、电容值:表示电容器储存电荷的能力,单位是法拉(F),常用的单位还有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)。

2、额定电压:电容器能够长期正常工作的最大电压。

3、误差:电容值的实际值与标称值之间的偏差。

4、标识方法:直标法:直接在电容器上标明电容值、额定电压等参数。

数码法:用数字表示电容值,单位为 pF。

色标法:用不同颜色的色环表示电容值和误差。

六、电容器在电路中的作用1、滤波作用:滤除电路中的交流成分,使输出电压变得平滑。

原理:电容器对交流信号呈现较小的阻抗,对直流信号呈现较大的阻抗。

2、耦合作用:在交流信号的传输中,将前级电路的信号传递到后级电路,同时隔离直流信号。

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了解电容器静电与新技术
[学习目标定位] 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,并能用来进行有关计算.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、识别电容器
电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成,导体间可以填充绝缘物质(电介
质).
二、电容器的充放电
使电容器的两极板上带上等量异种电荷的过程叫充电,每个极板所带电荷量的绝对值称为电
容器所带的电荷量.电容器充电后,两极板间存在电场,从电源获得的能量储存在电场中,称为电场能.使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放
电.
三、电容器的电容及决定因素
1.电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势差的比值叫做这个电容器的电容,用公式表Q示为C=.在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号是F.
U612 pF.
=μF=1010 1 F2.平行板电容器电容与两平行板正对面积S成正比,与两
εS r,式中k为静=极板间的距离d成反比,并与板间插入的电介质有关.公式表达式为C
kd4π电力常量,ε是一个常数,称为电介质的相对介电常数,电介质不同,ε的大小也不同.rr四、静电与新技术
1.在静电除尘装置中,高压电源的正、负极分别接到金属圆筒和管心的金属线上,它们之
间有很强的电场,使附近的气体分子被电离,电子在向着金属圆筒正极运动的过程中,附在空气中的尘埃上,使尘埃带负电,从而被吸附到金属圆筒上.
2.防止静电危害
防止静电灾害的基本原则是:控制静电的产生,把产生的静电迅速引走以避免静电的积累.通过工艺控制可以减少因摩擦而产生的静电.避免静电积累的常用方法有静电接地、增加湿度、.
非导电材料的抗静电处理等
一、电容器的电容
[问题设计]
实验室有甲、乙两只电容器,通过实验测得甲、乙两只电容器在不同电压下所带的电荷量数值如下表:
电荷量(C)
(V)电压甲乙
44--310×102×144--×2 ×1010 6444--10×1096×3通过分析数据发现,两只电容器所带的电荷量与电压有怎样的关系?各自的电荷量与电压的比值是否不变?两电容器的电荷量与电压的比值是否相同?
答案电荷量与电压成正比,每只电容器的电荷量与电压的比值不变,不同的电容器,这个比值不同.
[延伸思考]
ΔQQ能否根据公式C=得出C与Q成正比,与U成反比?能否把电容的定义式写成C=?
ΔUU答案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ΔQ电、带多少电荷量均无关.能把电容的定义式写成C=.
ΔU[要点提炼]
ΔQQ1.定义式:=(或C,定义方法:比值定义法.ΔUU2.物理意义:电容是描述电容器储存电荷能力大小的物理量,在数值上等于使电容器两极板间的电势差为1 V所需要带的电荷量.电容C由电容器自身的构造决定,与Q、U无关(填Q“有关”或“无关”),所以不能根据C=,就认为C与Q成正比,与U成反比.U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1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Q 计指针偏角)的变化,依据C=,分析电容C的变化.
U.
图1
(2)如图2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Q指针偏角)的变化,依据C=,分析电容C的变化.U
图2
(3)如图3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,Q
依据C=,分析电容C的变化.U
图3
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ε成正r εS r,两板间为真空时相对介电常数ε==比,与极板间距离d成反比,其表达式为C1,r kd4π 1.
都大于ε其他任何电介质的相对介电常数rεSQ r仅适用于平行=板电容器.C=.2C适用于所有电容器;kd4πU三、平行板电容器的动态分析]
[问题设计所示,电容器充电后保持和电源相连,此时电容器两极板间的电压不变.4如
图.1.
图4
(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?
εSQ r答案(1)根据C=,S增大时,C增大.根据C=得Q=CU,所以Q增大,电场强度kd4πUUE=不变.dεSU r(2)根据C=,d增大时,C减小,由于Q=CU,所以Q减小,
电场强度E=减小.kd4πd2.在图4中,电容器充电后和电源断开,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?
εSQU r答案(1)根据C=,S增大时,C增大,由于U=,所以U减小,电场强度E=减
kd4πCd小.
εSQUQQ r(2)根据C=,d增大时,C减小,由于U=,所以U增大,电场强度E===
ε4πkdSdCdC r d·kd4π4πkQ=,所以E不变.εS r[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:
Q(1)电容器电容的定义式C=;UU(2)平行板电容器内部是匀强电场,E=;dεS r. (3)平行板电容器电容的决定式C=kd4π2.两种典型题型电压不变时:若电容器始终与电源相连,这时电容器两极板间的电压是不变的,以此不(1)变量出发可讨论其他量的变化情况.极板上的电荷量保持不变,这时电容器两电荷量不变时:(2)若电容器在充电后与电源断
开,在此基础上讨论其他量的变化.
一、对电容器及电容的理解.
4-,此电容器的4.5×10C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?
Q解析由C=可求电容.U4-10×4.5Q4-F.
1.5×10C==F=3U4-10×′=CU′=1.5电容器电压降为2 V时,电容不变,仍为1.5×10 F.此时电荷量为Q44--C.
3×10×2 C=444---C
103×10×F1.5答案×10F1.5例2(双选)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,电容将增大
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.据上面叙述可直接得出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C、D.
答案CD
二、平行板电容器的两类典型问题
例3(双选)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5
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
εSQ r,当d变大时,C变小.再由C=得C解析电容器上所带电荷量一定,由公式=U kd4πU 板上移时,正变大;当A板拿走时,变小,积对面SCU变大,变大;当插入玻璃板时,也变小,UCA变小;当将 B.
、A应更大,故选U更小,故C变得更大,d相当于使答案AB。

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