2017年高中物理第2章电势能与电势差第6讲电容器电容学案鲁科版选修3

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1、第6讲　电容器　电容[目标定位]　1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式和决定式.3.掌握平行板电容器电容的决定因素，并能用其讨论有关问题.一、电容器1．电容器：电路中具有存储电荷功能的装置叫做电容器．2．电容器的充电和放电(1)充电：使电容器带电的过程叫做电容器的充电．(2)放电：放掉电容器中的电的过程叫做电容器的放电．3．电容：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．定义式：C＝.用符号C表示，单位是法拉，简称法，符号是F.常用单位换算关系：1F＝106μF＝1012pF.想一想　1．电容器的带电

2、量为两极板所带电量的绝对值之和吗？答案　不是　电容器的带电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值．2．有同学认为C＝，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与电容器两极板间的电势差成反比，这种观点对吗？答案　不对　电容是电容器本身的一种属性，大小由电容器自身的构成情况决定，与电容器是否带电、带多少电荷量均无关．二、平行板电容器的电容1．结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成，是最简单的，也是最基本的电容器．2．电容的决定因素：平行板电容器的两极板间的正对面积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．(即C＝，ε为电介质的相对介

3、电常数)．三、常见电容器及其构造1．电容器的分类(1)按照导体极板间所用的电介质可分类：空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等．(2)按电容器的电容是否可变分类：可变电容器和固定电容器等．2．额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器安全工作时电压的上限．它比击穿电压要低．(2)击穿电压：是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的电介质将被击穿，电容器将被损坏．想一想　某电容器上标有“1.5μF,9V”的字样，则该电容器的击穿电压为9V，对吗？答案　不对，电容器外壳上标的是额定电压．四、电容器的应用利用电容器可以测量水位，驻极体话筒也

4、是利用电容器的原理制造的.一、对电容器电容的理解1．C＝是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U但C＝不变，反映电容器容纳电荷的本领；C＝是电容器电容的决定式，C∝S，C∝ε，C∝，说明了电介质的材料、极板的正对面积和极板间的距离是电容大小的决定因素．2．图象是一条过原点的直线，如图1所示，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时是容器上增加(或减小)的电荷量．图1例1　一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10－4C

5、，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？解析　由C＝可求电容．C＝＝F＝1.5×10－4F.电容器电压降为2V时，电容不变，仍为1.5×10－4F.此时电荷量为Q′＝CU′＝1.5×10－4×2C＝3×10－4C.答案　1.5×10－4F　1.5×10－4F　3×10－4C针对训练　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＝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

6、荷量成正比答案　C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，与是否带电无关，B错；电容器的电容大小和它所带的电荷量、两极板间的电压等均无关，D错．通过本题，我们对公式C＝有了进一步的理解，电容器的电容只由电容器本身决定．借题发挥　C＝为比值定义法．C的大小与Q、U无关，只跟电容器本身有关，当Q＝0时，U＝0，而C并不为零．二、关于平行板电容器的两类典型问题1．平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U不变，当d、S、ε变化时，由C＝∝可知C随d、S、ε的变化情况．再由Q＝UC＝U·确定Q变化情况，然后由E＝可

7、知E随d的变化情况．2．平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电荷量Q保持不变，当d、S、ε变化时，由C＝可知C随d、S、ε的变化情况．再由U＝＝确定U随d、S、ε的变化情况．然后由E＝＝＝∝可知，随S、ε变化情况．例2　如图2所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是(　　)图2A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积减小一些C．断开S后，使B板向右平移一些D．断开S后，使A、B正对面积减小一些答案　CD解析　静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角