2017-2018学年高中物理第一章静电场8电容器的电容学案新人教版选修

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1、8　电容器的电容[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和决定式.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.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场能；放电过程

2、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]1.电容器：储存电荷和电能的装置.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，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号电荷的过程，充电过程中，由电源获得的电能储存在电容器中.(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，放电过程中，电场能转化为其他形式的能量.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

3、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)电容是表示电容器储存电荷特性的物理量，只决定于电容器本身，而与Q、U无关；(2)C＝是电容的定义式，对任何电容器都适用；(3)C＝＝，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]　判断下列说法的正误.(1)电容器充电电荷量越多，电容增加越大.(×)(2)电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比.(×)(3)电容器的电容越大，所带电荷量就越多.(×)(4)对于确定的电容器，

4、它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.(√)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(或减少)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)

5、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]1.平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘又相互靠近的平行金属板组成.(2)电容的决定因素：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.(3)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.提醒：C＝适用于所有电容器；C＝仅适用于平行板电容器.2.常用电

6、容器(1)分类：从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类.(2)电容器的额定电压和击穿电压：①额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压.②击穿电压：电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会损坏.[即学即用]　判断下列说法的正误.(1)将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大.(×)(2)将平行板电容器两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小.(√)(3)在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大.(√)(4)电容器外壳上标的是额定电压.(√)一、对电容器、电容的理解1.电容由电容

7、器本身的构造决定，与Q、U无关.由公式C＝知，影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数εr、电容器两极板的正对面积S和两极板间的距离d.2.C＝与C＝的比较C＝是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U但C＝不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；C＝是电容器电容的决定式，C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容大小的因素.例1　(多选)下列关于电容的说法正确的是(　　)A.电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量B.电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量

8、D.由公式C＝知，若电容器两极间电压为10V，极板带电量为2×10－5C.则电容器电容大小为5×105F答案　AC解析　电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A对.电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与是否带电无关，B错；电压为10V，电荷量为2×10－5C时，电容C＝＝2×10－