2017_2018学年高中物理第2章电场与示波器2.4电容器电容学案沪科版选

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1、2.4　电容器　电容学习目标知识脉络1.知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充、放电现象．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．(重点)3．掌握平行板电容器中动态问题的分析．(重点、难点)电容器和电容1．电容器(1)电容器：物理学中，把能储存电荷和电能的装置叫做电容器．(2)电容器的构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，都可以看成是电容器．(3)电容器带电荷量：是指某一极板所带电荷量的绝对值．(4)电容器的充放电充电：使两个极板分别带上等量异种电荷的过程叫做充电．放电：使两个极板上的电荷中和的过程，叫做

2、放电．2．电容(1)定义：电容器所带电荷量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．(2)定义式：C＝.(3)单位：法拉(F)，1F＝106μF＝1012pF.1．电容器充电后，两极板分别带上等量的异种电荷＋Q和－Q，所以电容器的带电荷量为零．(×)2．电容为C的电容器所带电荷量为Q，若电荷量增大为2Q，则电容变为2C．(×)3．某电容器所带电荷量为Q时，电压为U，则带电荷量为2Q时，电压为2U.(√)1．有些同学认为“电容越大，电容器所带的电量就越多，反之就越少”，这种观点正确吗？【提示】　这种观点是错误的，其原因是不能将电容器“

3、能容纳电荷的多少”与“实际所带电量的多少”区分开来．电容是表征电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容越大说明其容纳电荷的本领越大，但不能说其所带的电量一定越多．2．根据公式C＝，能否说电容C与电容器所带的电荷量Q成正比，与两极板间的电势差U成反比？【提示】　电容是用比值法定义的物理量，不能说C与Q成正比，与U成反比．照相机上的闪光灯是通过电容器供电的，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．探讨1：电容器在充、放电过程中的能量是如何转化的？【提示】　电容器在充电过程中，由电源获得的电能储存在电容器中．放电过程中，电场能转

4、化为其他形式的能．探讨2：电容器所带电荷量越大，容纳电荷的本领一定越大，这种说法对吗？【提示】　不对．容纳电荷的本领用电容来描述，电容器的电容大，所带电荷量不一定越大．1．电容由电容器本身的构造决定电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，用比值C＝来定义，但它却是由电容器自身的构造决定的，与所带电荷量Q和所加电压U无关．即使电容器不带电，其电容仍然存在，并且是一个确定的值．2．通过QU图像来理解C＝，如图241所示，在QU图像中，电容是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两极板间的电势差，可以看出，电容器电容也可以

5、表示为C＝，即电容器的电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所需增加(或减少)的电荷量．图2411．电容器是一种常用的电子元件，下列对电容器的认识正确的是(　　)A．电容器的电容表示其储存电荷的能力B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF,1μF＝103pF【解析】　电容是表示电容器容纳电荷的本领的物理量，A正确．电容是电容器本身的性质，只与正对面积、极板间的距离和电介质的性质有关，与电容器的带电荷量和两极板间的电压无关，B、C不正确．电容器的常用单位的换算关系

6、是1μF＝106pF，D不正确．【答案】　A2．对电容C＝，以下说法正确的是(　　)A．一只电容器充电量越大，电容增加的越大B．对于固定的电容器，它的充电量跟加在两极板间电压的比值保持不变C．可变电容的充电量跟加在两极板间的电压成反比D．由C＝可知，如果一个电容器没有电压，就没有充电量，也就没有其电容【解析】　电容的定义式C＝，但电容由电容器本身的因素决定，包括结构、电介质等因素，而与电容器所带的电量Q与两板间的电势差U无关．【答案】　B3．(多选)有一个正放电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－6C，其电压降为原来的，则(　　)【导学号：2

7、9682013】A．电容器原来带的电荷量是9×10－6CB．电容器原来带的电荷量是4.5×10－6CC．电容器原来的电压可能是5VD．电容器原来的电压可能是5×10－7V【解析】　由C＝得＝，解得Q＝4.5×10－6C，故A错误、B正确；当U1＝5V时，C1＝＝F＝0.9μF；当U2＝5×10－7V时，C2＝＝F＝9F．这么大的电容可以说在哪里都没有，F的单位非常大，一般的电容都是μF以及pF.故电压不可能为5×10－7V．故C项正确．【答案】　BC平行板电容器的电容1．电容器的电容由电容器本身的构造因素决定，与电容器所带电荷量和两极板间的电势

8、差无关．2．平行板电容器的两板之间的正对面积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．3．平行板电容器公式：C＝.1．