2018版高中物理第2章电场与示波器2.4电容器电容学案沪科版选修3

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1、学案4　电容器　电容[目标定位]1.知道什么是电容器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式，并能用其讨论有关问题．一、电容器　电容照相机的闪光灯是通过电容供电的，拍照前先对电容器充电，拍照时电容器瞬间放电，闪光灯发出耀眼的白光．拍照前、后的充电过程和放电过程，能量发生怎样的变化？　　[要点总结]1．电容器：把能储存电荷和电能的装置叫电容器．任何两个彼此________又相隔很近的________，都可以看成是一个电容器．2．电容器的充电和放电：(1)充电：把电容器

2、的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板分别带上等量________电荷的过程叫做充电．(2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷________的过程叫做放电．3．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________．(2)公式C＝________，其中Q指一个极板上带电荷量的绝对值．(3)单位：__________，符号是F,1F＝1C/V,1F＝________μF＝________pF.(4)意义：电容是表示电容器____________的特性

3、的物理量．4．电容器的电容在数值上等于两极板间每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量．说明：C＝＝，对任何电容器都适用．Q为电容器的带电荷量，是其中一个极板上带电荷量的绝对值．例1　有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10－4C，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？　二、平行板电容器的电容　常用电容器平行板电容器由两块平行放置的金属板组成．利用平行板电容器进行如下实验：(1)如图1所示，保持Q和d不变，增大(或减少)两极板的正对面积S，观察电

4、势差U(静电计指针偏角)的变化，依据C＝，分析电容C的变化．图1(2)如图2所示，保持Q和S不变，增大(或减小)两极板间的距离d，观察电势差U(静电计指针偏角)的变化，依据C＝，分析电容C的变化．图2(3)如图3所示，保持Q、S、d不变，插入电介质，观察电势差U(静电计指针偏角)的变化，依据C＝，分析电容C的变化．图3　[要点总结]1．平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成________，与电介质的相对介电常数ε成________，与极板间距离d成________，其表达式为C＝，两板间为真空时相对介电常数ε＝1，

5、其他任何电介质的相对介电常数ε都大于1.2．C＝适用于所有电容器；C＝仅适用于平行板电容器．3．常见的电容器，从构造上看，可以分为________________和________________两类．4．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________电压．电容器外壳上标的是工作电压，或称________电压，这个数值比击穿电压________．例2　(多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是(　　)A．将两极板的间距加大，电容将增大B．将两

6、极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C．在下极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陶瓷板，电容将增大D．在下极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，电容将增大三、平行板电容器的动态分析1.如图4所示，电容器充电后保持和电源相连，此时电容器两极板间的电压不变．图4(1)当两极板的正对面积S增大时，电容器的C、Q、E如何变化？(2)当两极板间距d增大时，电容器的C、Q、E如何变化？　　2．在上图中，电容器充电后和电源断开，此时电容器的带电荷量不变．(1)当两极板的正对面积S增大时，电容

7、器的C、U、E将如何变化？(2)当两极板间距d增大时，电容器的C、U、E将如何变化？　　　[要点总结]1．分析方法：抓住不变量，分析变化量．其理论依据是：(1)电容器电容的定义式C＝________；(2)平行板电容器内部是匀强电场，E＝________；(3)平行板电容器电容的决定式C＝________.2．两类典型题型(1)电压不变时：若电容器始终与电源相连，这时电容器两极板间的________是不变的，以此不变量出发可讨论其他量的变化情况．(2)电荷量不变时：若电容器在充电后与电源断开，这时电容器两极板上的____

8、______保持不变，在此基础上讨论其他量的变化．例3　(多选)如图5所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，现使B板带正电，则下列判断正确的是(　　)图5A．增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D．若将