2019-2020年高中物理《1.8电容器的电容》导学案新人教版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理《1.8电容器的电容》导学案新人教版选修3-1【学习目标】1、了解电容器的构造和常用电容器。知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。2、了解电容器的电容。理解电容的定义式和平行板电容器电容大小决定式。3、会用电容、场强、电势、电势能公式讨论电容器的动态变化问题。【重点难点】重点：电容器的电容定义式和决定式的理解。难点：电容器充放电过程；动态变化分析。【导思】一、了解电容器提问1：电容器的构造是怎样的？提问2：什么是电容器的充电、放电？提问3:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?

2、小结：充电——带电量Q，板间电压U，板间场强E，转化为能。放电——带电量Q，板间电压U，板间场强E，转化为能。二、理解电容概念电容器与水容器类比：电容器的带电量相当于水容器的；电容器的的板间电压相当比水容器中水的；电容器的电容相当于水容器的；电容器的耐压值相当于水容器的。对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，其电容C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是决定式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。1、定义：。2、公式：。3、单位：。4、电容的物理意义：。三、认识常见电容器1、常见的固定电容器有和，其符号分别是、2

3、、可变电容器是改变从而改变其电容的，其符号是3、电容器的额定电压一般击穿电压【导学】探究一、探究平行板电容器的电容问题1：静电计实质是一种验电器。如图，电容器的一个极板与静电计的金属球（金属杆、指针）相连，另一个极板与静电计的外壳相连（或都接地），则两极板间的电压就等于问题2：探究平行板电容器的电容（控制变量法）内容：（1）保持带电量Q、板间距d不变，改变两极板的正对面积现象：结论：（2）保持带Q、s不变，改变d现象：结论：（3）保持Q、s、d都不变，在两极板间插入电介质现象：结论：归纳总结：3、平行板电容器的电容公

4、式：说明：电容的决定式，电容器的电容由其自身构造决定，与Q、U无关4、介电常数是反映介质的物理量。探究二、平行板电容器的动态变化1、主要的理论论据(1)平行板电容器的电容C与板距d、正对面积S、介质介电常数ε间的关系C=εS/4kpd.(2)平行板电容器内部是匀强电场,所以场强E=U/d.(3)电容器所带电荷量Q=CU.(4)由以上三式得E=4kpQ/εS,该式常用于Q保持不变的情况中.2、电容器的动态分析的两种情况(1)定电压问题平行板电容器充电后,继续与电源的两极相连,因此两极板间的电压不变,当电容器的d、S

5、、ε变化时,将引起电容器的C、Q、E的变化.(U不变)(2)定电量问题平行板电容器充电后,切断与电源的连接,因此电容器带电荷量Q不变,当电容器的d、S、ε变化时,将引起电容器的C、U、E变化.(Q不变)【导练】【例题1】关于电容的说法中正确的是：（）A．由C＝Q／U可知．电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关．B．电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大．C．由Q＝CU可知，当U增大时．Q可以无限增大．D．两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容．【例题2】有一电容器，带电量为10-5C时，两板间的电压

6、为200V，如果使它带的电量再增加10-6C．这时，它的电容是_______法拉，两板间的电压是______V【例题3】如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的_____________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）【例题4】如图所

7、示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则：()A．U变小,E不变B．E变大,Ep不变C．U变大,Ep不变D．U不变,Ep不变