3.电场电场强度和电场线

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1、学案9　电容器和电容学案10　静电的应用及危害[学习目标]　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.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.4.了解静电的应用以及防止静电危害的办法．一、电容器及电容[导学探究]　(1)把电容器的两个极板分别与电源两极相连，对电容器进行充电，该过程中能量是如何转化的？当把电容器两极相接，对电容器进行放电，该过程中能量是如何转化的？(2)当电容器的带电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？带电荷量Q和板间电势差U的比值是否发生变化？答案　(1)充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电

2、场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路的内能．(2)增大　不变[知识梳理]　对电容器及电容的理解：(1)电容器：储存电荷和电能的元件．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体，都可以看成一个电容器．(2)电容器的充放电：①充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量的异种电荷的过程．②放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程．(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的比值．②公式C＝，其中Q指一个极板上带电荷量的绝对值．③单位：法拉，符号是F,1F＝1C/V,1F＝106μF＝1012pF.(4)说明：①

3、电容是表示电容器储存电荷特性的物理量，只取决于电容器本身，而与Q、U无关；②C是电容的定义式，对任何电容器都适用；③C＝＝，电容器的电容在数值上等于两极板上每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量．[即学即用]　对电容C＝，以下说法正确的是(　　)A．电容器充电电荷量越多，电容增加越大B．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变答案　D解析　电容是描述电容器储存电荷能力的物理量，一旦电容器确定了，电容C便不再变化．C＝是定义式，不是决定式，无论带电荷量Q和电压

4、U如何变化，其比值始终不变．二、平行板电容器的电容及常用电容器[导学探究]　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(或减小)两极板的正对面积S，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答案　(1)实验结论：S增大，电势差U

5、减小，电容C增大．(2)实验结论：d增大，电势差U增大，电容C减小．(3)实验结论：插入电介质，电势差U减小，电容C增大．[知识梳理]　对平行板电容器电容的理解：(1)平行板电容器的电容①电容与两板正对面积S成正比，与电介质的相对介电常数εr成正比，与极板间距离d成反比．②表达式C＝，εr为相对介电常数，真空时εr＝1.其他电介质时εr＞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，可以分为固定电容器和可变电容器两类．(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，这个极限电压称为击穿电

6、压．电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比击穿电压低．[即学即用]　平行板电容器的电容，在下述几种情况下，怎样变化？(1)两极板正对面积减少一半；(2)两极板间的距离缩短一半；(3)极板上的电荷量增加一倍；(4)加在两极板间的电压降低一半；(5)把空气电容器浸在油里(油的介电常数比空气的介电常数大)；(6)两极板带电的种类互换．答案　见解析解析　(1)平行板电容器的电容跟两板的正对面积成正比，正对面积减少一半时，它的电容也减少一半．(2)平行板电容器的电容跟两板间的距离成反比，两板间距离缩短一半时，它的电容将增大一倍．(3)电容器的电容跟它所带电荷量的多少无

7、关．因此，极板上的电荷量虽然增加一倍，但它的电容不变．(4)电容器的电容跟两极板间电压的大小无关，两极板的电压虽然降低一半，但它的电容不变．(5)平行板电容器的电容跟介电常数成正比，油的介电常数比空气的介电常数大．因此，把空气电容器浸在油里，它的电容将增大．(6)电容器的电容跟它所带电荷量及电性无关，两板带电的种类互换后，它的电容不变．三、静电的应用及危害[导学探究]　静电是自然界中普遍存在的物理现象．它既可以为人类所利用，造福人类，也会给人类造成麻烦，甚至危害．请阅读教材本节内容回答下列问题．(1)人类利用静电的例子有哪些？