第八节 电容器的电容导学案

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1、选修3-1静电场竹溪县一中高二物理导学案第八节电容器的电容【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。一、了解电容器提问1、电容器的构造是怎样的？提问2、什么是电容器的充电、放电？提问3:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?小结：充电——带电量Q,板间电压U,板间场强E,转化为能放电——带电量Q,板间电压U,板间场强E,能转化为能二、理解电容概念电容器与水容器类比：电容器

2、的带电量相当于水容器的；电容器的的板间电压相当比水容器中水的；电容器的电容相当于水容器的；电容器的耐压值相当于水容器的。对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，其电容C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是决定式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。1、定义：。2、公式：。3、单位：。4、电容的物理意义：。三、探究平行板电容器的电容1、静电计实质是一种验电器。如图，电容器的一个极板与静电计的金属球（金属杆、指针）相连，另一个极板与静电计的外壳相连（或都接地），则两极板间的电压就等于2、探究平行板电容器的电容（控制变量法）内容：（1

3、）保持带电量Q、板间距d不变，改变两极板的正对面积现象：结论：（2）保持带Q、s不变，改变d现象：结论：（3）保持Q、s、d都不变，在两极板间插入电介质现象：结论：归纳总结：3、平行板电容器的电容公式：说明：电容的决定式，电容器的电容由其自身构造决定，与Q、U无关4、介电常数是反映介质的物理量。四、认识常见电容器1、常见的固定电容器有和，其符号分别是、2、可变电容器是改变从而改变其电容的，其符号是3、电容器的额定电压一般击穿电压五、电容器的两类动态变化过程分析1.主要的理论论据(1)平行板电容器的电容C与板距d、正对面积S、介质介

4、电常数ε间的关系C=εS/4kpd.(2)平行板电容器内部是匀强电场,所以场强E=U/d.(3)电容器所带电荷量Q=CU.(4)由以上三式得E=4kpQ/εS,该式常用于Q保持不变的情况中.-36-选修3-1静电场竹溪县一中高二物理导学案2.电容器的动态分析的两种情况(1)定电压问题平行板电容器充电后,继续与电源的两极相连,因此两极板间的电压不变,当电容器的d、S、ε变化时,将引起电容器的C、Q、E的变化.(U不变)C=Q=E=(2)定电量问题平行板电容器充电后,切断与电源的连接,因此电容器带电荷量Q不变,当电容器的d、S、ε变化

5、时,将引起电容器的C、U、E变化.(Q不变)C=U=E=【典型例题归类】一、对电容器电容的理解【例题1】、关于电容的说法中正确的是：（）A.由C＝Q／U可知．电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关．B.电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大．C．由Q＝CU可知，当U增大时．Q可以无限增大．D.两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容．【例题2】、有一电容器，带电量为10-5C时，两板间的电压为200V，如果使它带的电量再增加10-6C．这时，它的电容是_______法拉，两板间的电压是_______V二、平行板电容器

6、的两类动态问题分析【例题3】、如图所示,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.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则：()A.U变小,E不变B.E变大,Ep不变C.U变大,Ep不变D.U不变,Ep不变【例题4】如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时绝缘线与固定的A板成θ角，移动B板，下列说法正确的是：()A．S闭合，B板向上平移一小段距离，θ角变大B．S闭合，B板

7、向左平移一小段距离，θ角变大C．S断开，B板向上平移一小段距离，θ角变大D．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角不变三、静电计问题【例题5】如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的[______________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）四、电容

8、器的实际应用问题【例题6】-36-选修3-1静电场竹溪县一中高二物理导学案传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而