高中物理第一章第8节电容器的电容导学案（含解析）新人教版选修3_1

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1、第八节　电容器的电容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．了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式．4．知道改变平行板电容器电容大小的方法．一、电容器1．结构：由两个彼此绝缘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绝对值．3．充放电过程充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源的两极相连用导线将电容器的两极板接通示意

2、图电容器充电示意图电容器放电示意图场强变化极板间的场强变大极板间的场强变小能量转化其他能转化为电场能电场能转化为其他能[判一判]　1.(1)电容器两极板上一定带等量异种电荷．(　　)(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．(　　)提示：(1)√　(2)×　(3)×二、电容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．公式表达：C＝.3．单位：在国际单位制中的单位是：法拉．给电容器带上1库仑的电量，如果两极板间的电势差是1

3、伏，这个电容器的电容就是1法拉.1库仑/1伏＝1法拉．符号：F,1F＝1C/V.更小的单位还有微法和皮法．换算关系：1F＝106μF＝1012pF.4．物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量．5．标量：只有大小，没有方向．[想一想]　2.能否根据电容公式C＝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？提示：不能.公式C＝是电容器电容的定义式或者说是计算式，不是电容器电容的决定式.电容器的电容是由电容器本身决定的，不随电容器所带的电荷量Q和极板间电压U的变化而变化.三、平行板电容器的电容1．

4、结构由两个相互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．3．电容的决定式C＝，εr为电介质的相对介电常数．当两极板间是真空时：C＝，式中k为静电力常量．[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.(　　)提示：(1)√　(2)×　(3)√四、常用电容器1．分类2．电

5、容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压．(2)击穿电压：电介质被击穿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．　　　　　　　对C＝Q/U和C＝εrS/(4πkd)的理解1．公式C＝是电容的定义式，对任何电容器都适用，一个电容器的电容决定于其本身，与带电量和所加的电压都无关．2．公式C＝是平行板电容器电容的决定式，公式可反映出影响平行板电容器电容大小的因素，此式只对平行板电容器适用．3．C＝与C＝的比较C＝C＝特点定义式决定式意义对某电容器，Q∝U，但＝C不变，反

6、映容纳电荷的本领平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定特别提醒：(1)Q是指电容器一个极板上所带电荷量的绝对值．(2)C＝要求理解并应用，C＝只要求了解，可以结合C＝，知道C与什么因素有关．有一充电的平行板电容器，两极板间电压为3V，现使它的电荷量减少3×10－4C，于是电容器两板间的电压降为原来的，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？[思路探究]　电容器的电容

7、由哪些因素决定？[解析]　电容器两极板间电势差的变化量为ΔU＝U＝×3V＝2V由C＝得C＝F＝1.5×10－4F＝150μF电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF.[答案]　150μF　150μF规律总结公式C＝是公式C＝的推论，在解决有关电荷变化量或极板间电压变化量的问题中，应用C＝比应用C＝更便捷．1．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是(　　)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，电容将减小C．在下板的内表面上放置一面

8、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：选BCD.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．由此可知B、C选项正确．对D选项，实际上是减小了平行板