2020春新教材高中物理第10章第4节电容器的电容第2课时实验：观察电容器的充、放电现象课件新人教版必修三
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人教版高中物理必修三 (电容器的电容)教育课件
课堂训练
课堂训练
解析：C．若保持K闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根 据 可知，当将A板向B板靠近时，d变小，电场强度增大，则电场力增 大， 将增大，C不符合题意； D．若保持K闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据 可 知，A板向上移动，d不变，电场强度不变，则电场力不变， 将不变， D不符合题意。 故答案为：B。 答案：B
方法归纳 电容器的充电和放电 (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号 电荷的过程。充电后，跟电源正极相连的极板带正电，跟电源负极相连的极板带负 电。充电过程如图甲所示。 (2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷中和，电 容器失去电荷的过程。放电后，电容器任一极板带电荷量均为零。放电过程如图乙 所示。
况。
请思考以下几个问题：
(1)当S先后接a和接b时，会观察到电流表指针的偏转情况是怎样的呢？
(2)电容器的工作过程是怎样的？工作过程中能量是如何转化的？
(3)电容器的带电量Q与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特
性？怎样描述？
答案 (1)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。 (2)①充电过程和放电过程。 ②充电过程中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转化为其他形式的能。 (3)电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增加，电荷量和电势差成正比，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QU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能力大小，因此可用UQ描述电容 器容纳电荷本领的大小即电容器的电容 C＝QU。
知识点 3 平行板电容器的电容
新知探究
知识点 3 平行板电容器的电容
(新教材)统编人教版高中物理必修三第十章第4节《电容器的电容》优质说课稿
（新教材）统编人教版高中物理必修三第十章第4节《电容器的电容》
优质说课稿
今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第十章第4节《电容器的电容》。
第十章是静电场及其应用，讲述电现象。
人类研究电现象的历史与力学研究同样丰富多彩，但电的世界比机械运动的世界更加错综复杂。
本章是以能量的角度分析静电场问题。
《电容器的电容》一节主要讲解电容器及电容知识。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准
普通高中物理课程标准（2017版2020年修订）【内容要求】：“3.1.6 观察常见的电容器，了解电容器的电容，观察电容器的充、放电现象。
能举例说明电容器的应用。
例 7 查阅资料，了解电容器在照相机闪光灯电路中的作用。
”
二、说教材分析
本课教材主要内容有三个方面：电容器、电容、常用电容器。
教材一开始以问题引入，让学生思考电容器的构造及工作原理；紧接着教材介绍了电容器，并通过实验观察电容器的充、放电现象，得出电容器工作原理；然后教材通过实验定量分析，让学生理解电容的含义、单。
第10章 第4节 电容器的电容 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)
的小正方形的个数为 39 个(格数为 38～42 都正确)；总放电量为 Q＝39×8×10－5 C＝3.12×10
－3 C，故选项 A 正确，选项 B 错误．由电容器的计算公式，可得电容值 C＝Q＝3.2×10－3 F
U
8
＝4×10－4 F，故选项 C 正确，选项 D 错误．]
5
探究点二 对电容器和电容的理解
A．由 I－t 图像可知，电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 3.2×10－3 C
B．由 I－t 图像可知，电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 3.2 C
C．此电容器的电容约为 4.0×10－4 F
D．此电容器的电容约为 0.4 F
AC [将横坐标 t 分成许多很小的时间间隔Δt，在这些很小的时间间隔里，放电电流 I
1
提示 当开关与 1 端接触时，给电容器充电，上极板带正电荷，下极板带等量负电荷， 当电容器上电压与电源电压相同时，充电完毕；当开关与 2 端接触时，电容器通过灯泡放电， 放电电流是从正极板流出沿灯泡向下，随电荷减少电压降低，灯泡逐渐变暗，放电完毕，灯 泡熄灭．
二、电容 1．定义：电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板之间的电势差 U 的比值，公式为 C＝ Q． U 2．物理意义：表示电容器储存电荷的特性的物理量． 3．单位：1 F＝106μF＝1012 pF． 4．决定电容大小的因素：平行板电容器的电容 C 跟电介质的相对介电常数εr 成正比， 跟极板的正对面积 S 成正比，跟极板间的距离 d 成反比．公式 C＝ εrS ，当平行板电容器的
8
1．分析比较的思路
(1)先确定是 Q 还是 U 不变：电容器保持与电源连接，U 不变；电容器充电后与电源断
开，Q 不变． (2)用决定式 C＝ εrS 确定电容器电容的变化． 4πkd (3)用定义式 C＝Q判定电容器所带的电荷量 Q 或两极板之间的电压 U 的变化． U (4)用 E＝U分析电容器两极板间电场强度的变化． d 2．两类动态变化问题的比较
高中物理高考 2020届高考物理一轮复习实验课10观察电容器的充放电现象课件新人教版
Ω =1.6×104
Ω;
(2)根据图像的含义,因 Q=It,所以竖直狭长矩形的面积表示为
在 0.1 s 内电容器的放电量;
根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子的电量为 15×10-6 C,由大
于半格算一个,小于半格舍去,因此图像所包含的格子个数为 41,所
以释放的电荷量是 q=15×10-6 C×41≈6.2×10-4 C;
-8-
2.估算电容器充电或放电过程中电荷量的方法是:先算出一个小 方格代表的电荷量,然后数出整个图像与横轴所围的面积中的方格 数(大于半个的按一个方格计算,小于半个的舍弃。则电容器充电 或放电过程中电荷量为一个小方格代表的电荷量乘以方格数。
3.电容器两极板之间的电压等于电源电动势,由电容器定义式 C=QU 估算出电容器的电容C。
考向1
考向2
考向3
-16-
按图连接电路; A.闭合S',调节滑动变阻器,使电压表示数为某确定值; B.闭合S,给电容器充电,当电容器两端电压稳定时,记下此时的电 压表读数UC及检流计示数iC; C.断开S和S',同时开始计时,每隔5 s读取并记录一次电流值,直到 电流为零; D.以放电电流为纵坐标、放电时间为横坐标,作出iC-t图像; E.改变UC的值,重复上述步骤(除A以外); F.整理器材。
实验课10 观察电容器的充、放电现象
-2-
一、实验目的 1.通过传感器结合计算机观察电容器的充、放电现象。 2.掌握应用计算机及传感器采集数据信息。 二、实验原理 电流传感器是采用霍尔元件测量电路中的电流及其变化规律,并 借助于计算将电流及其变化规律显现出来。因此可以将电流传感 器与计算机相连,能在几秒钟时间内画出电流随时间变化的图像。
考向1
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。
人教版高中物理必修第3册 10.4 第2课时 电容器的电容
知识点三、平行板电容器
1．结构：由两个平行且彼此绝缘的金属板构成．
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___正__比___，跟极板的正对面积 S 成___正__比___，跟极板间的距
离 d 成___反__比___．
εrS
k 为静3．电电力容常的量决．定当式两：极C板＝间__是4_π_真k_d_空__时，ε，r 为C电＝介__质_4_πS的_k_d相__对. 介电常数，
【解析】 由电容器的电容定义式 C＝QU可知 Q＝CU.当电荷量
为 Q1 时，Q1＝CU1.当电荷量为 Q2 时，Q2＝CU2.显然 Q2－Q1＝C(U2 －U1)，即 C＝QU22－－QU11＝0.6×21V0－5 C＝3 μF.当两极板间电势差降到 6 V 时，每个极板应减少的电荷量为 ΔQ′＝CΔU′＝3×10－6×(10 －6) C＝1.2×10－5 C.
拓展 通过 Q－U 图像理解电容器的电容如图所示，Q－U 图像是一 条过原点的直线，直线的斜率表示电容大小，即 k＝C＝ΔΔQU
题型 1 对电容的理解 【例 1】 对电容公式 C＝QU的理解，以下说法正确的是( ) A．电容器带的电荷量越多，电容增加越大 B．电容器的电容跟它两极板所加电压成反比 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，它所带的电荷量跟它两极板间所加电 压的比值保持不变
(3)①保持极板上的电荷量 Q 和两极间距离 d 不变，改变两极 板的正对面积 S，S 越大，静电计指示的电势差越小．可得到：S 越大，U 越小，则 C 越大．
②保持极板上的电荷量 Q 和两极板的正对面积 S 不变，改变两 极板间的距离 d，d 越小，静电计指示的电势差越小．可得到：d 越小，U 越小，则 C 越大．
2020春高中物理第10章电容器的电容第2课时实验：观察电容器的充、放电现象课件新人教版
甲
乙
15
核心要点 电容器充、放电现象的定量计算 [试题案例] [例2] 电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，且可以和
计算机相连，能画出电流与时间的变化图像。图甲是用电流传感器观察充、放 电过程的实验电路图，图中电源电压为6 V。
16
先使开关S与1接通，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电， 电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I－t图像如图乙所 示。根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为________C，该电容 器电容为________μF。(均保留3位有效数字)
7
4.注意事项 (1)电流表要选用小量程的灵敏电流计。 (2)要选择大容量的电容器。 (3)实验要在干燥的环境中进行。 (4)在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，以免烧坏电流表。
8
核心要点 电容器充、放电现象的定性分析 [观察探究]
按如图所示电路连接好器材，使开关S先后接触a、b，观察电流表指针的偏转情 况。
14
方法归纳 电容器的充电和放电 (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号电 荷的过程。充电后，跟电源正极相连的极板带正电，跟电源负极相连的极板带负电。 充电过程如图甲所示。 (2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷中和，电容 器失去电荷的过程。放电后，电容器任一极板带电荷量均为零。放电过程如图乙所 示。
17
解析 根据题图乙的含义，因 Q＝It，可知图形与时间轴围成的面积表示电荷
量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电荷量为 8×10－5 C，由大于半
格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为 38，所以释放的电荷
2020版高考物理复习课件：实验观察电容器的充、放电现象(共25张PPT)精选课件
21
对应演练
答案 (1)9 10.0×10-3
(2)c 两次放电电荷量相等,图形与t轴围成的面积相等,另由于 R2>R1,开关掷向2瞬间放电电流较小 解析 (1)由题图知,最大电流为Im=90 mA=0.09 A,因此最大电压为 Um=ImR1=9 V;曲线下围的面积表示电容器的带电荷量Q=90 mA·s,
每小格相当于2.5×10-4 C,用四舍五入法数得小方格有32个,所以 Q0=8×10-3 C。再由 C=������������00 ,得C=1.3×10-3 F。
25
不论在生活中还是网络里，人人都会有朋友。如果没有朋友情，生活就不会有悦耳的和音，就如死水一滩；友情无处不在，它伴随你左右，萦绕在你身边，和你共渡一生。 友情，是雨季中的一把小伞，它撑起了一个晴朗的天空；友情，是风雪之夜的一杯淡茶，它能将寒意驱走，带来温暖；友情，是迷途中的一盏灯，它在你迷失时给你方向……人生漫漫，若能拥有一段地久天长的相知相伴的友情，生命亦无憾。 大千世界，红尘滚滚，一年又一年的风风雨雨，几许微笑，几丝忧伤，随着时间小河的流淌，许多人和事都付之东流去。但有一种人却随着时间的推移，你与ta的交往，如陈年酒香，沁人心肺。你与ta的友情是世上最珍贵的情感。这种友情是一种最纯洁、最高尚、最朴素、最平凡的感情。也是最浪漫、最动人、最坚实、最永恒的情感。 小时候，友情是简单的一个玩伴，是一份哭哭笑笑的天真无邪。儿时的友情是真切的我和你，可以肆无忌惮的吵架，互相赌气撅起的嘴，片刻之后又携手言欢。那时的友情是那一块小小的糖，甜甜的味道，永远留在了儿时的记忆里，无论何时回味起，都是美滋滋的。 长大后，友情是一樽透明的酒杯，举杯邀明月时，对影成三人。失败或落寞时的酒话连篇，ta不会觉得你烦。友情，是伤心不必躲在一个角落悄悄地哭泣，ta默默地陪你，告诉你在哪里跌倒的就在哪里爬起来。于是，成长里有我们友情地久天长的足迹。
对应演练
答案 (1)9 10.0×10-3
(2)c 两次放电电荷量相等,图形与t轴围成的面积相等,另由于 R2>R1,开关掷向2瞬间放电电流较小 解析 (1)由题图知,最大电流为Im=90 mA=0.09 A,因此最大电压为 Um=ImR1=9 V;曲线下围的面积表示电容器的带电荷量Q=90 mA·s,
每小格相当于2.5×10-4 C,用四舍五入法数得小方格有32个,所以 Q0=8×10-3 C。再由 C=������������00 ,得C=1.3×10-3 F。
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不论在生活中还是网络里，人人都会有朋友。如果没有朋友情，生活就不会有悦耳的和音，就如死水一滩；友情无处不在，它伴随你左右，萦绕在你身边，和你共渡一生。 友情，是雨季中的一把小伞，它撑起了一个晴朗的天空；友情，是风雪之夜的一杯淡茶，它能将寒意驱走，带来温暖；友情，是迷途中的一盏灯，它在你迷失时给你方向……人生漫漫，若能拥有一段地久天长的相知相伴的友情，生命亦无憾。 大千世界，红尘滚滚，一年又一年的风风雨雨，几许微笑，几丝忧伤，随着时间小河的流淌，许多人和事都付之东流去。但有一种人却随着时间的推移，你与ta的交往，如陈年酒香，沁人心肺。你与ta的友情是世上最珍贵的情感。这种友情是一种最纯洁、最高尚、最朴素、最平凡的感情。也是最浪漫、最动人、最坚实、最永恒的情感。 小时候，友情是简单的一个玩伴，是一份哭哭笑笑的天真无邪。儿时的友情是真切的我和你，可以肆无忌惮的吵架，互相赌气撅起的嘴，片刻之后又携手言欢。那时的友情是那一块小小的糖，甜甜的味道，永远留在了儿时的记忆里，无论何时回味起，都是美滋滋的。 长大后，友情是一樽透明的酒杯，举杯邀明月时，对影成三人。失败或落寞时的酒话连篇，ta不会觉得你烦。友情，是伤心不必躲在一个角落悄悄地哭泣，ta默默地陪你，告诉你在哪里跌倒的就在哪里爬起来。于是，成长里有我们友情地久天长的足迹。
观察电容器充、放电现象(课件)高中物理实验
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
【数据记录】电容器充、放电过程中电流、电压等变化
开关位置 电流方向 电流变化 电压方向 电容器的电荷量 能量转化
1
2
【实验结论】 1、电容器在充电过程中：电流从电源的_____极流出，充电电流 逐渐变______，电容器两端的电压逐渐变_______，表明电容器 所带的电荷量在逐渐变______，______的能量不断地储存在电容 器中。 2、电容器在放电过程中：电流从电容器的_____极板流出，放电 电流逐渐变______，电容器两端的电压逐渐变_______，表明电 容器所带的电荷量在逐渐变______，______把储存的能量通过电 流做功转化为电路中的_______。
该怎样连接电路？怎样进行测量？ 得到的 I-t 图像可能是什么形状的？
PART 05
实验的典型例题
实验的典型例题
“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图所示，已知灵敏电流计0刻 度在表盘中央位置，经判断：当电流从左接线柱流入时指针左偏；电流 从右接线柱流入时指针右偏。请根据所学知识回答下列问题： (1)电容器充电结束后，将开关S扳到b放电的过程中，灵敏电流计指针会
2
V
调到适当的阻值（几千欧姆）。
观察电容器充、放电过程中电流、电压变化及分析能量变化
3.将开关拨到1，观察电流表指针偏转的方向以及电流表、电压表 示数的变化，记录各个数据
4.将开关拨到2，观察电流表指针偏转的方向以及电流表、电压表 示数的变化，记录各个数据
实验步骤
探究电容器充、放电过程各种电荷量的变化
问题讨论及误差分析
问题2：电压相同的情况下，改变电路中电阻箱的阻值，电容器放 电时释放的电荷量为何相等？放电电流的大小变化是否相同？
高中物理必修三 新教材 学习笔记 第10章 4 第2课时 平行板电容器的电容
第2课时 平行板电容器的电容[学习目标] 1.了解影响平行板电容器电容大小的因素，并能进行有关的分析和计算(重点)。
2.掌握平行板电容器两类动态变化问题的分析方法(重难点)。
3.学会分析平行板电容器中的力学问题(重点)。
一、平行板电容器的电容1．在探究影响平行板电容器电容大小的因素的实验中静电计在实验中的作用是什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2．如图，实验中待测电容器所带的电荷量是否变化？实验中怎样知道电容器电容变大还是变小？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3．利用平行板电容器进行实验(1)如图所示，保持Q 和d 不变，减小两极板的正对面积S ，观察到静电计指针偏角增大，请依据C ＝QU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 ，观察到静电计指针偏角增大，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，观察到静电计指针偏角减小，分析电容C 的变化。
10.4电容器的电容课件-【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第三册
2．定义式：
.
3．单位是法拉，简称法，符号是F.常用单位 还有微法(μF)和皮法(pF)，量值关系：1 F＝106 μF＝1012 pF.
三、平行板电容器1．基本结 Nhomakorabea：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．带电特点：两极板电荷 等量异 号 ， 分 布 在相对两板的内侧．
考查维度 1 对公式 C＝QU和 C＝4επrkSd的理解和应用 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 U1，板间电场强度为 E1.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 U2，板间电场强度为 E2，下列说法正确的是( C ) A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1 C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
C错误 改变可变电容器的电容时，一般通过改变正对面积实现
D正确
电解电容器两极板间介质氧化膜很薄，两极卷起来，面 积较大，故电容较大
5．有一只电容器的规格是“1.5 μF,9 V”，那么( ) A．这只电容器上的电荷量不能超过1.5×10－5 C B．这只电容器上的电荷量不能超过1.35×10－5 C C．这只电容器的额定电压为9 V D．这只电容器的击穿电压为9 V 解析： 9 V为电容器的额定电压(或工作电压)，故C正确； 正常工作时的带电荷量Q＝CU＝1.5×10－6×9 C＝1.35×10－5 C， 选项B亦正确． 答案： BC
(14．) 电容器电容的两个公式 (1)公式C＝UQ或C＝ΔΔQU是电容器的电容的定义式，对任 何电容器都适用，对一个确定电容器，其电容不会随带电
荷量的改变而改变．
2024版新教材高中物理第十章静电场中的能量4.电容器的电容课件新人教版必修第三册
U
ΔQ
电荷量为Q2 时，Q2 ＝CU2.显然Q2 －Q1 ＝C(U2 －U1)，ΔQ＝CΔU，即C＝ ＝
ΔU
−5
0.6×10 C
＝3 μF.
2V
当两极板间电势差降到6 V时，每个极板应减少的电荷量为ΔQ ′＝CΔU′＝3×10
－6×(10－6) C＝1.2×10－5 C.
目标三 平行板电容器的动态分析
U
2．电容器的电容取决于电容器本身，与电容器所带的电荷量Q以及
两极板间的电势差U均无关．
Q
3．C＝ 与C＝
的比较
U
4
公式类别
适用范围
联系
定义式
决定式
【典例】例2. 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时电容器带的电荷
段距离，则带电小球所受静电力不变
答案：D
思维提升
分析电容器动态变化问题的思路
(1)确定不变量，分析是电压不变还是电荷量不变．
(2)用决定式C＝
分析平行板电容器电容的变化．
4
Q
(3)用定义式C＝ 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．
U
U
(4)用E＝ 分析电容器两极板间电场强度的变化．
问题，单刀双掷开关S原来跟2相接，从t＝0开始，开关改接1，再将
开关S拨向2位置，则流过电路中P点的电流大小随时间变化的图像及
电容器两极板的电势差UAB随时间变化的图像可能正确的是(
)
答案：BD
目标二 电容的理解
【归纳】——————————————————○
ΔQ
电荷量为Q2 时，Q2 ＝CU2.显然Q2 －Q1 ＝C(U2 －U1)，ΔQ＝CΔU，即C＝ ＝
ΔU
−5
0.6×10 C
＝3 μF.
2V
当两极板间电势差降到6 V时，每个极板应减少的电荷量为ΔQ ′＝CΔU′＝3×10
－6×(10－6) C＝1.2×10－5 C.
目标三 平行板电容器的动态分析
U
2．电容器的电容取决于电容器本身，与电容器所带的电荷量Q以及
两极板间的电势差U均无关．
Q
3．C＝ 与C＝
的比较
U
4
公式类别
适用范围
联系
定义式
决定式
【典例】例2. 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时电容器带的电荷
段距离，则带电小球所受静电力不变
答案：D
思维提升
分析电容器动态变化问题的思路
(1)确定不变量，分析是电压不变还是电荷量不变．
(2)用决定式C＝
分析平行板电容器电容的变化．
4
Q
(3)用定义式C＝ 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．
U
U
(4)用E＝ 分析电容器两极板间电场强度的变化．
问题，单刀双掷开关S原来跟2相接，从t＝0开始，开关改接1，再将
开关S拨向2位置，则流过电路中P点的电流大小随时间变化的图像及
电容器两极板的电势差UAB随时间变化的图像可能正确的是(
)
答案：BD
目标二 电容的理解
【归纳】——————————————————○
10.4电容器的电容实验说课课件高二上学期物理人教版
从定性到定量探 究平行板电容器 电容的影响因素
总结反思 ② 实验设计有层次
古今对比 物理观念
繁易对比 科学探究
定性定量对比 科学探究
实践对比 学科体验
致谢
E=3.2V E=1.6V
A1
V
序号 1 2
U 1.6V 3.2V
Q 20格 41格
Q/U 12.5 12.8
结论2：同一电容器， Q与U的比值是定值。
电容的定义式
引入实验
充放电规律 电容定义式 平行板电容器 技术应用
探究平行板电容器电容的影响因素
定性分析
“定量”计算
引入实验
充放电规律 电容定义式 平行板电容器 技术应用
厂家 DIS
引入实验
充放电规律
② DIS实验研究
电容定义式
实验图像
平行板电容器 技术应用
透明方格纸
引入实验
充放电规律 电容定义式 平行板电容器 技术应用
探究电容器电容的定义式
教材的探究实验
只研究同种电容器的特 性。
U不同， 同一电容器
U相同， 不同电容器
2组对比实验
引入实验
充放电规律 电容定义式 平行板电容器 技术应用
平行板电容器电容的影响因素
1 234 5 6 7 8
1 234 5 6 7 8
正
侧
视
视
图
图
d d d d 2d 4d
设计八组对比实验 1/2/3/4组——d相同，S不同 3/5/6/7组——S相同，d不同 5/8组——d、S均相同，介质不同
8d 介质 改变
引入实验
充放电规律 电容定义式 平行板电容器 技术应用
组别 1
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2
(2)电容器的放电过程 如图所示，当开关S接2时，将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、 负 极 板 上 电 荷 发 生 __中__和__ 。 在 电 子 移 动 过 程 中 ， 形 成 电 流 ， 放 电 开 始 电 流 较 __大___ (填“大”或“小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐 渐__减__小__(填“增大”或“减小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零。
第2课时 实验：观察电容器的充、放电现象
1
1.实验原理 (1)电容器的充电过程 如图所示，当开关S接1时，电容器接通电源，在静电力的作用下 自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因_失__去__电子而 带_正___电，负极板因_获__得___电子而带_负__电。正、负极板带_等__量__ 的正、负电荷。电荷在移动的过程中形成电流。在充电开始时电 流比较__大__(填“大”或“小”)，以后随着极板上电荷的增多，电 流逐渐_减__小__(填“增大”或“减小”)，当电容器两极板间电压等 于电源电压时电荷停止移动，电流I＝0。
“大”或“小”)最后为__6__V__
6
灯泡
灯泡的亮度由__明___到__暗__最后__熄__灭__ (选填“明”“暗”或 “熄灭”)
电容
电流表2的读数由___大___到__小___最后为__零___ (选填“大”
电流表2
器
“小”或“零”)
放电
电压表
电压表的读数由___大___ (选填“大”或“小”)到___小___(选填 “大”或“小”)最后为__0__V__
7
4.注意事项 (1)电流表要选用小量程的灵敏电流计。 (2)要选择大容量的电容器。 (3)实验要在干燥的环境中进行。 (4)在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，以免烧坏电流表。
8
核心要点 电容器充、放电现象的定性分析 [观察探究]
按如图所示电路连接好器材，使开关S先后接触a、b，观察电流表指针的偏转情 况。
甲
乙
15
核心要点 电容器充、放电现象的定量计算 [试题案例] [例2] 电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，且可以和
计算机相连，能画出电流与时间的变化图像。图甲是用电流传感器观察充、放 电过程的实验电路图，图中电源电压为6 V。
16
先使开关S与1接通，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电， 电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I－t图像如图乙所 示。根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为________C，该电容 器电容为________μF。(均保留3位有效数字)
5
(4)记录好实验结果，关闭电源。 实验记录和分析：
实验项目
实验现象
电容 器充
电
灯泡
灯泡的亮度由__明____到___暗___最后__熄__灭__ (选填“明”“暗” 或“熄灭”)
电流表1的读数由___大___到___小___最后为_零__(选填“大”“小” 电流表1
或“零”)
电压表的读数由__小____ (选填“大”或“小”)到___大___ (选填 电压表
14
方法归纳 电容器的充电和放电 (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号电 荷的过程。充电后，跟电源正极相连的极板带正电，跟电源负极相连的极板带负电。 充电过程如图甲所示。 (2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷中和，电容 器失去电荷的过程。放电后，电容器任一极板带电荷量均为零。放电过程如图乙所 示。
12
[试题案例] [例1] 如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是( )
A.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电 D.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
13
解析 开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正 确，B错误；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电， C、D错误。 答案 A
11
[探究归纳] 电容器的工作基础 (1)充电：使电容器的极板上带上电荷的过程称为充电，充电后两极板带等量异 种电荷，充电过程，带电荷量Q逐渐增大，板间电压U增大，板间电场强度E增 大。 (2)放电：使充电后的电容器不带电荷的过程叫作放电，放电过程，带电荷量Q 减小，板间电压U减小，板间电场强度E减小。
17
解析 根据题图乙的含义，因 Q＝It，可知图形与时间轴围成的面积表示电荷
量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电荷量为 8×10－5 C，由大于半
格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为 38，所以释放的电荷
量为 q＝8×10－5 C×38＝3.04×10－3 C。根据电容器的电容 C＝QU可知，C＝
3
2.实验器材 6 V的直流电源、单刀双掷开关、平行板电容器、电流表、电压表、小灯泡。
3.实验步骤 (1)按图连接好电路。
4
(2)把单刀双掷开关S打在上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象， 并将结果记录在表格中。 (3)将单刀双掷开关S打在下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象， 并将结果记录在表格中。
9
请思考以下几个问题： (1)当S先后接a和接b时，会观察到电流表指针的偏转情况是怎样的呢？ (2)电容器的工作过程是怎样的？工作过程中能量是如何转化的？ (3)电容器的带电量Q与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特性？ 怎样描述？
10
答案 (1)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。 (2)①充电过程和放电过程。 ②充电过程中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转化为其他形式的能。 (3)电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增加，电荷量和电势差成正比，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QU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能力大小，因此可用UQ描述电容 器容纳电荷本领的大小即电容器的电容 C＝QU。
(2)电容器的放电过程 如图所示，当开关S接2时，将电容器的两极板直接用导线连接起来，电容器正、 负 极 板 上 电 荷 发 生 __中__和__ 。 在 电 子 移 动 过 程 中 ， 形 成 电 流 ， 放 电 开 始 电 流 较 __大___ (填“大”或“小”)，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐 渐__减__小__(填“增大”或“减小”)，两极板间的电压也逐渐减小到零。
第2课时 实验：观察电容器的充、放电现象
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1.实验原理 (1)电容器的充电过程 如图所示，当开关S接1时，电容器接通电源，在静电力的作用下 自由电子从正极板经过电源向负极板移动，正极板因_失__去__电子而 带_正___电，负极板因_获__得___电子而带_负__电。正、负极板带_等__量__ 的正、负电荷。电荷在移动的过程中形成电流。在充电开始时电 流比较__大__(填“大”或“小”)，以后随着极板上电荷的增多，电 流逐渐_减__小__(填“增大”或“减小”)，当电容器两极板间电压等 于电源电压时电荷停止移动，电流I＝0。
“大”或“小”)最后为__6__V__
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灯泡
灯泡的亮度由__明___到__暗__最后__熄__灭__ (选填“明”“暗”或 “熄灭”)
电容
电流表2的读数由___大___到__小___最后为__零___ (选填“大”
电流表2
器
“小”或“零”)
放电
电压表
电压表的读数由___大___ (选填“大”或“小”)到___小___(选填 “大”或“小”)最后为__0__V__
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4.注意事项 (1)电流表要选用小量程的灵敏电流计。 (2)要选择大容量的电容器。 (3)实验要在干燥的环境中进行。 (4)在做放电实验时，在电路中串联一个电阻，以免烧坏电流表。
8
核心要点 电容器充、放电现象的定性分析 [观察探究]
按如图所示电路连接好器材，使开关S先后接触a、b，观察电流表指针的偏转情 况。
甲
乙
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核心要点 电容器充、放电现象的定量计算 [试题案例] [例2] 电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，且可以和
计算机相连，能画出电流与时间的变化图像。图甲是用电流传感器观察充、放 电过程的实验电路图，图中电源电压为6 V。
16
先使开关S与1接通，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电， 电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I－t图像如图乙所 示。根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为________C，该电容 器电容为________μF。(均保留3位有效数字)
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(4)记录好实验结果，关闭电源。 实验记录和分析：
实验项目
实验现象
电容 器充
电
灯泡
灯泡的亮度由__明____到___暗___最后__熄__灭__ (选填“明”“暗” 或“熄灭”)
电流表1的读数由___大___到___小___最后为_零__(选填“大”“小” 电流表1
或“零”)
电压表的读数由__小____ (选填“大”或“小”)到___大___ (选填 电压表
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方法归纳 电容器的充电和放电 (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号电 荷的过程。充电后，跟电源正极相连的极板带正电，跟电源负极相连的极板带负电。 充电过程如图甲所示。 (2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷中和，电容 器失去电荷的过程。放电后，电容器任一极板带电荷量均为零。放电过程如图乙所 示。
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[试题案例] [例1] 如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是( )
A.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电 D.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
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解析 开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正 确，B错误；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电， C、D错误。 答案 A
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[探究归纳] 电容器的工作基础 (1)充电：使电容器的极板上带上电荷的过程称为充电，充电后两极板带等量异 种电荷，充电过程，带电荷量Q逐渐增大，板间电压U增大，板间电场强度E增 大。 (2)放电：使充电后的电容器不带电荷的过程叫作放电，放电过程，带电荷量Q 减小，板间电压U减小，板间电场强度E减小。
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解析 根据题图乙的含义，因 Q＝It，可知图形与时间轴围成的面积表示电荷
量；根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电荷量为 8×10－5 C，由大于半
格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为 38，所以释放的电荷
量为 q＝8×10－5 C×38＝3.04×10－3 C。根据电容器的电容 C＝QU可知，C＝
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2.实验器材 6 V的直流电源、单刀双掷开关、平行板电容器、电流表、电压表、小灯泡。
3.实验步骤 (1)按图连接好电路。
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(2)把单刀双掷开关S打在上面，使触点1和触点2连通，观察电容器的充电现象， 并将结果记录在表格中。 (3)将单刀双掷开关S打在下面，使触点3和触点2连通，观察电容器的放电现象， 并将结果记录在表格中。
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请思考以下几个问题： (1)当S先后接a和接b时，会观察到电流表指针的偏转情况是怎样的呢？ (2)电容器的工作过程是怎样的？工作过程中能量是如何转化的？ (3)电容器的带电量Q与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特性？ 怎样描述？
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答案 (1)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。 (2)①充电过程和放电过程。 ②充电过程中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转化为其他形式的能。 (3)电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增加，电荷量和电势差成正比，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QU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能力大小，因此可用UQ描述电容 器容纳电荷本领的大小即电容器的电容 C＝QU。