2015-2016学年人教版选修3-1电容器的电容学案2

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1、1.8《电容器的电容》学案【课标要求】1.知道什么是电容器以及常用的电容器。2.理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。3.知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。4.会对平行板电容器问题的动态分析。【课前预习】一、电容器1、生活屮的电容如右图所示，各种各样的电容器，你知道它们的作用吗?你能举出牛活中应用电容的几个实例吗？2、电容器(1)电容器的构成在两个相互靠近的平行金属板屮间夹上一层,就构成了一个平行板电容器，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，即可构成-个O(2)电容器的充电放电①充电：电

2、容器两板分别接在电源两端，两板带上电荷的过程，在充电过程中，电路中有短暂的，充电过程中由电源获得的电能储存在电容中,称为电场能。②放电：充了电的电容器的两极板用导线连接，使两极板上正、负电荷的过程。在放电过程中，电路中有短暂的,放电后，两极板间不存在电场，电场能转化为其他形式的能。说明：当电容器与电源相连时其两板间的电势差不变，当与电源断开时其电量不变。二、电容1、电容器所带电荷量：是指个极板所带电荷量的O2、电容思考：实验表明电容器所带电荷量与其两板的电势差成正比，甲电容器两板各带2C电量，板间电压为2000V,乙电容器

3、两板各带3C电量，板间电压为2000V,谁容纳电荷的能力大呢？（甲容纳电荷的本领大）结论：①电容：电容器所带与电容器两极板间的的比值。可用电容器的电容来描述电容器容纳电荷的木领。②表达式：c=—u_③在国际制单位中，电容的单位是法拉，符号是F,1F=1O6uF=1012pFo其含义是当电容器带1C的电量时两板间的电势差为IV。思考：C由Q、U决定吗？（不是，它们仅是数量上的关系式）3、屯容的决定因素①在课本第30页的演示实验说明了，当保持Q和d不变时，电容C随正对面积S的—而；当保持Q和S不变时，电容C随板间距离d而；当保

4、持Q、d和S不变时，在板间放入不同的电介质其电容不同。②理论分析表明：影响平行板电容器的电容有关的因素：、和。其表达式为O,当电容器内没有电介质时，C=o说明：其屮耳为相对介电常数，它是与电介质的性质有关。由于空气的介电常数接近1,故可忽略空气对电容的影响。4、常用电容器（1）固定电容器：电容是不变的，用符号表示。（2）可变电容器：电容是可变的，用符号表示。（3）电容器的两个重要参数：①额定电压；②击穿电压，【探究与生成】例1：有一充电的平行板电容器，两板间电压为3r,使它的电荷量减少3X10-C,于是电容器两极板间的电压

5、降低丄，此电容器的电容量（F,电3容器原来的带电荷量是C,若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是iF.【分析与解】①电容器两极板间电势差的变化量为J[/=(l--)[/=-x3r=2r,由C=些有C=3xl°F=150/zF33AU2②设电容器原来带电荷量为0则0=C(/=1.5x1O-4x3C=^xlO^C③电容器的电容是由电容器本身因素决定的，与是否带电、带多少电荷量无关，所以屯容器放掉全部屯荷后，屯容仍然是15O〃F・【拓展与分享】电容的大小等于电容器所带的电量跟电容器两极间电势差的比值。可以证明：电容的

6、大小也等于电容器带电量的改变量AQ跟对应的两极间电势差的改变量的比值。即c=竺。例2：当一个电容器所带电荷量为0U寸，两极板间的电势差为如果所带电荷量增大为20贝0()A.电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B.电容器的电容减小为原来的丄倍，两极板间电势差保持不变2C・电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D.电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的丄倍2【分析与解】本题考查对电容器电容定义式的理解，应明确：对某一电容器而言，其电容的大小，决定于它的结构，与其所带的电荷量及两极板间的电

7、势差无关.由于电容器的内部结构不变，故其电容也不变.由电容的定义式c=2可知,U当所带的电荷量增大为20时，两极板间的电压也相应增大为2"故木题应选C.【拓展与分享】电容器的电容是用比值法定义的，本章中学过的用比值法定义的物理量还有：电场强度、电势差，以前学过的用比值法定义的物理量有：压强、密度等.从屮了解在物理学屮是怎样来表征事物的某一特性或属性的.例3：连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小卩寸，则()A.电容器的电容C变大B.电容器极板的带电荷量0变大C.电容器两极板间的电势差t/变大D.电容器两极板间

8、的电场强度E变大【分析与解】这是一道考查对电容器的有关物理量理解的问题.平行板电容器的电容c=—,当两极板间的距离d减小吋，C增大，由于两极板连接在电池4加d两极上，则两极板间的电势差U保持不变，电容器所带电荷量Q=UC变大，两极板间的电场强度E=-变大.选项A、B、D正确.d［变式训练］平行板电容器充