2018版高中物理 第2章 电势能与电势差 第4节 电容器 电容学案 鲁科版选修3-1

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1、第4节　电容器　电容学习目标知识脉络1.知道什么是电容器以及常见的电容器．2．知道充电和放电的含义．3．理解电容的概念及其定义式C＝，并能进行有关运算．(重点、难点)4．知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，了解公式C＝并能用其讨论分析有关问题．(难点)电容器1．电容器(1)定义：电路中具有储存电荷功能的装置叫做电容器．(2)组成：由两个互相靠近，彼此绝缘的导体组成．如平行板电容器．2．电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q跟两极板间电势差U的比值．(2)公式：C＝，又可表示为C＝.(3)物理意义：反映电容器容纳电荷的能力．(4)单位：法

2、拉(F)，微法(μF)，皮法(pF)；1F＝106μF＝1012pF.(5)标量：只有大小，没有方向．1．电容和电容器是一回事．(×)2．电容为C的电容器所带电荷量为Q，若电荷量增大为2Q，则电容变为2C.(×)3．电容器的一个极板带正电荷，另一极板带等量负电荷，其带电荷量指的是一个极板上电荷量的多少．(√)　给电容器充电时，电容器所带电荷量增加，两极板间的电场强度怎样变化？储存的电能怎样变化？【提示】　电场强度增大，储存的电能增加．照相机的电子闪光灯能发出强烈的闪光，这时通过闪光灯的电流相当大，有时可达几千安．探讨1：照相机的电源能够

3、提供的电流却非常小，为何电子闪光灯能发出强烈的闪光？【提示】　这是因为照相机中有电容器，照相机中的电源先给电容器充电，当闪光灯被触发后，电容器中储存的能量瞬间释放出来，从而使灯管内气体发出耀眼的白光．探讨2：电子闪光灯发光的过程是充电还是放电？其电容变吗？【提示】　放电过程；不变．1．电容器的充放电过程充电过程放电过程电流流向电流变化减小减小极板电量增加减小板间电场增强减弱结果板间电压与电源相同两极板带等量异种电荷板间电压为零极板电荷中和2.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

4、理量，用比值C＝来定义，但电容的大小与Q、U无关，是由电容器本身的构造决定的．(2)通过QU图象理解，如图241所示，QU图象是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两板间的电势差，直线的斜率表示电容大小．因而电容器的电容也可以表示为C＝，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所增加(或减小)的电荷量．图2411．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1V时电容器需要带的电荷量D．由公式C＝Q/

5、U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比【解析】　电容器和电容是两个不同的概念，A错；电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与是否带电、带电多少无关，B错；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压无关，D错．【答案】　C2．一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝30×10－6C增加到Q2＝36×10－6C时，两板间的电势差从U1＝10V增加到U2，求：(1)这个电容器的电容多大？(2)U2为多少？(3)如要使两极板电势差从10V降为U2′＝6V，则每板需减少多少

6、电荷量？【导学号：34022018】【解析】　(1)电容器的电容C＝＝F＝3×10－6F＝3μF.(2)因为电容器的电容不变所以U2＝＝V＝12V.(3)根据电容的定义，它等于每增加(或减少)1V电势差所需增加(或减少)的电荷量，即C＝，要求两极板间电势差降为6V，则每板应减少的电荷量为ΔQ′＝CΔU′＝3×10－6×(10－6)C＝12×10－6C.【答案】　(1)3μF　(2)12V　(3)12×10－6C电容问题的解题技巧(1)电容由电容器本身的性质决定，与带电量及两极板间电压无关．(2)电容器充、放电时的工作电压不能超过其额定电

7、压．平行板电容器的电容　常见电容器及其构造　电容器应用1．平行板电容器的电容(1)决定因素：平行板电容器的电容与两极板的正对面积S成正比，与两极板间距离d成反比．(2)平行板电容器的决定式：C＝，其中k为静电力常量．2．常用电容器的分类及额定电压(1)分类：从构造上可以分为固定电容器和可变电容器．(2)额定电压：电容器外壳上标的电压称额定电压，额定电压是电容器安全工作时电压的上限．3．电容器的应用：照相机的电子闪光灯，测量水位，高能物理实验或工程、驻极体话筒等．1．加在电容器两极板间的电压不能超过击穿电压．(×)2．电容器外壳上标的是额

8、定电压．(√)3．将电介质插入平行板电容器时，电容器的电容将变小．(×)　在选用电容器时应注意什么问题？【提示】　要注意电容器上所标的两个参数即电容和额定电压．在研究“影响平行板电容器电容大小的因素”的实验