2019-2020年高中物理第一章静电场第6、7节电容器和电容静电的应用及危害教学案教科版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理第一章静电场第6、7节电容器和电容静电的应用及危害教学案教科版选修3-11．富兰克林曾经利用莱顿瓶(电容器)储存风筝传递过来的雷电的电荷。2．电容的定义式为C＝，电容反映了电容器储存电荷能力的大小。3．电容的大小仅取决于电容器本身，与Q和U无关，电容器不带电时，电容不受影响。4．平行板电容器的电容与两板的正对面积S、板间距离d、板间电介质有关。5．静电的应用：静电屏蔽、静电喷漆、静电除尘、静电复印等。静电的危害：雷鸣闪电、火花放电、静电放电引起的电磁干扰等。6．防止静电危害的方法：要尽快导走多余电荷

2、，避免静电积累。一、电容器　电容1．电容器(1)定义：由两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成。(2)平行板电容器：①结构：由两块彼此绝缘的平行金属板组成。②带电特点：两板带等量异种电荷，分布在两板相对的内侧。某一极板所带电荷量的绝对值规定为电容器的带电荷量。2．电容器的充电、放电过程分析充电过程放电过程过程示意电荷运动正电荷向正极板移动，电容器所带电荷量增加正电荷由正极板移向负极板，电容器所带电荷量减少电流方向从电源正极流向正极板从正极板流出场强变化极板间的场强增大极板间的场强减小能量转化其他能量转化为电场能电场能转化为其他能电压

3、变化两极板间电压升高两极板间电压降低3．电容(1)定义：描述电容器储存电荷能力的物理量叫电容器的电容量，简称电容。(2)定义式：C＝。(3)意义：描述电容器储存电荷能力的物理量。(4)单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。1F＝1C/V。常用单位：微法(μF)和皮法(pF)。1μF＝10－6F　1pF＝10－6μF＝10－12F。二、平行板电容器的电容　常见电容器1．实验探究：平行板电容器的电容与哪些因素有关？(1)方法：采取控制变量法，在电容器带电荷量Q不变的情况下，只改变电容器的极板正对面积S、板间距离

4、d、板间电介质的相对介电常数ε中的一个量。(2)静电计电势差的意义：由于静电计的金属球与其中一个极板相连，两者电势相等，静电计的金属外壳与另一个极板相连(或同时接地)，两者电势相等。所以静电计的电势差实质上也反映了电容器两极板间的电势差的大小。(3)结论：平行板电容器的两板之间的正对面积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。2．常用电容器(1)分类①按电介质分：云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。②按是否可变分：可变电容器、固定电容器等。(2)电容器的额定电压和击穿电压①击穿电

5、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额定电压：电容器正常工作所能承受的电压。电容器外壳上标的电压即是额定电压，这个值比击穿电压低。三、静电的应用及危害1．静电的应用(1)静电喷涂的工作原理：使精细的油漆液滴飞离喷嘴时带上同种电荷，彼此排斥，并在电场力作用下飞向作为电极的工件。(2)激光打印机的工作原理：利用正、负电荷互相吸引。2．静电的危害(1)雷雨云的雷鸣闪电给人类造成巨大损失。(2)静电火花点燃易燃物质引起爆炸和火灾。(3)静电放电引起电子设备

6、的故障，造成电磁干扰。(4)静电放电击穿集成电路和精密的电子元件，或促使元件老化，降低生产成品率。(5)静电在工业中如电子工业、胶片和塑料工业、造纸印刷工业、纺织工业中等都会产生危害。3．静电危害的防止(1)尽快导走多余电荷，避免静电积累。(2)调节空气的湿度。(3)在易燃、易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的通风。1．自主思考——判一判(1)给电容器充电的过程，电容器所带电量在增大。(√)(2)电容器所带电荷量越大，电容器的电容越大。(×)(3)电容器两板间电压越大，电容器的电容越大。(×)(4)电解电容器接入电路时要注意其极

7、性。(√)(5)防止静电危害就要保持空气干燥。(×)2．合作探究——议一议(1)电容的定义式为C＝，怎样理解这三个量之间的关系？某一电容器的是否变化？为什么电容的定义式又可写作C＝？提示：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。定义式C＝，Q、U是正比关系，所以C＝＝。(2)电容器的电容取决于哪些因素？提示：电容器的电容取决于极板的正对面积、极板间距离以及极板间的电介质。(3)为什

8、么在油罐车的下部拖一条铁链？提示：油罐车下部的铁链是车的一条接地线，可以把多余的电荷引入大地，避免静电积累。对公式C＝及C＝的理解及应用1．对电容的定义式C＝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＝来定义，但它却是由电容