高中物理第一章静电场第八节电容器的电容学案新人教选修

第八节电容器的电容

【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、知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。

4、会对平行板电容器问题的动态分析。

5、知道利用比值法定义物理量。

6、学会在实验中用控制变量法的实验方法，提高综合运用知识的能力。

【新知预习】

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。

加在电容器两极板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。电容器外壳上标的是工作电压，或称，这个数值比击穿电

压。

【导析探究】

导析一：对电容器的电容的理解

例1对于给定的电容器来说，在图中哪些图线能正确地描述其带电量Q、两端电压U、电容量C之间的相互关系（）

例2有一个充电的平行板电容器两极板间电压为3V，现设法使它的电荷量减少 3×10-8 C ,于是其板间的电压降为原来的1/3,则平行板电容器的电容为 F.

导析二：平行板电容器的电容

电容器的电容是一个与与电量、电势差无关的物理量，它的大小是由电容器本身的结构决定的．那么电容器的电容跟电容器结构的哪些因素有关呢？

控制变量法研究：

1.构成：两块平行相互绝缘金属板．

①两极间距d；②两极正对面积S．

2.量度：U

Q

C =

Q 是某一极板所带电量的绝对值． 3.影响平行板电容器电容的因素： ①d

C 1∝

，（Q 、S 不变） ②S C ∝，（Q 、d 不变）

③两极板间插入电介质时比不插入电介质时电容大． 电容公式： kd

S

C πε4=

． ε为介电常数，k 为静电力恒量．这里也可以用能的观点加以分析：电介质板插入过程中，由于束缚

电荷与极板上电荷相互吸引力做功，电势能减少，故电势差降低．

电压U 怎么变 电容C 怎么变 d 增大 S 减小 ε增大

4.理论和实验表明：平行板电容器的电容C ， 跟介电常数ε 成正比,跟正对面积S 成正比, 跟板间距离d 成反比.

①平行金属板电容器电容的决定式

②C=U

Q

适用于任何电容器，

导析三：两类问题的讨论

1、如图所示，平行板电容器的两极板始终与电源相连，如果增大板间距离 d ，则电容器的电压U ，电量q 及板间场强E 如何变化？

2、如图所示，电容器充电后与电源断开，增大板间距离 d ，则电容器的电荷量 Q ，板间电压 U ，及板间场强 E 如何变化？

kd

S C πε4=

公式

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1．如图所示,光滑的水平导轨上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂着质量为0.99kg的木块.开始时滑块和木块均静止,现有质量为10g的子弹以500m/s的水平速度击中木块并留在其中(作用时间极短),取重力加速g=10m/s2.下列说法正确的是

A．子弹和木块摆到最高点时速度为零

B．滑块的最大速度为2.5m/s

C．子弹和木块摆起的最大高度为0.625m

D．当子弹和木块摆起高度为0.4m时,滑块的速度为1m/s