高中物理 2.4《电容器 电容》导学案 沪科版选修3-1

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1、2.4电容器电容学案导学 学习目标1.知识目标  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。 2.能力目标  ①知道利用比值法定义物理量。  ②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。  3.情感目标   结合实际,激发学生学习物理的兴趣。学习重点   电容的概念。学习难点  电容的定义和引入。 对平行板电容器的动态分析。自主学习1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容

2、器,叫做___________.实际上,任何两个__________________又_______________的导体,都可以看成一个电容器.2.电容器________________与电容器________________的比值,叫做电容器的电容.表达式C=______,国际单位制中单位__________,简称____________,符号________________.常用较小单位lμF=________F,lpF=________F.电容是表示电容器________的物理量.3.平行板电容器极板正对面积为S,极板间距为d,当两极板间是真空时,电容C_______

3、__,当两极板间充满相对介电常数为εr,的电介质时,电容C________________.4.常用电容器从构造上看,可分为________________和________________两类.常用的固定电容器有______________和_________________.同步导学例1:有一充电的平行板电容器,两板间电压为3V,使它的电荷量减少3×l0-4C,于是电容器两极板间的电压降低1/3,此电容器的电容量μF,电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μF.解析:①电容器两极板间电势差的变化量为,由有②设电容器原来带电荷量为Q,则

4、Q=CU=1.5×10-4×3=4.5×10-4C.③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,所以电容器放掉全部电荷后,电容仍然是150μF.例2:当一个电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,如果所带电荷量增大为2Q,则()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1/2倍,两极板间电势差保持不变C.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1/2倍解析: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

5、结构,与其所带的电荷量及两极板间的电势差无关.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=Q/U可知,当所带的电荷量增大为2Q时,两极板间的电压也相应增大为2U,故本题应选C.点评: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.从中了解在物理学中是怎样来表征事物的某一特性或属性的.例3(2000年全国高考试题)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.将两极扳平行错开,使正对面积减小,电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板

6、相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D.在下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,电容将增大解析:根据,影响平行板电容器的电容大小的因素有:①正对面积增大,电容增大;②两板间距增大,电容减小;③两板间放入电介质,电容增大;④两板间放入金属板,相当于减小平行板的间距,电容增大.所以选项B、C、D正确.点评:这是一道关于电容器的电容的基本题,电容器的电容是由本身的结构来决定的.空气的介电常数接近于1,其它各种绝缘体的介电常数都大于1,所以空气电容中插入任何绝缘体,其电容都增大.例4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时,则()A.电容器的

7、电容C变大B.电容器极板的带电荷量Q变大C.电容器两极板间的电势差U变大D.电容器两极板间的电场强度E变大解析: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,当两极板间的距离d减小时,C增大,由于两极板连接在电池两极上,则两极板间的电势差U保持不变,电容器所带电荷量变大,两极板间的电场强度 变大.选项A、B、D正确.Km例5如图所示,两板间距为d的平行板电容器与一电源连接,开关S闭合,电容器两板间的一质量为m,带电荷量为q的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是()A.微粒带的是正电B.电

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