2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 第8节 电容器的电容学案 新人教版选修3-1

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1、第8节　电容器的电容　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．理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义、公式、单位，并会进行简单计算．　3．通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器的电容大小的办法．一、电容器1．电容器：两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器．2．电容器的充电和放电(1)充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，使电容器两极板带上等量异种电荷的过程叫做充电．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

2、的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫做放电．放电过程电场能转化为其他形式的能．二、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，叫做电容器的电容．2．定义式：C＝．3．单位：法拉，简称法，符号是F．常用单位还有微法(μF)和皮法(pF)，量值关系：1F＝106μF＝1012pF．4．物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量．三、平行板电容器的电容1．结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成，是最简单的，也是最基本的电容器．2．电容的决定因素：平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成正比，与电介质的相对介电常数ε

3、r成正比，与极板间距离d成反比．3．表达式：C＝，式中k为静电力常量．四、常用电容器1．分类：从构造上可分为固定电容器和可变电容器两类．2．额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器正常工作时所能承受的电压，它比击穿电压要小．(2)击穿电压：是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的电介质将被击穿，电容器将被损坏．判一判　(1)电容器的带电量为两极板所带电量的绝对值之和．(　　)(2)电容大的电容器带电量一定多．(　　)(3)电容器两极板间的电压越高，电容就越大．(　　)(4)电容器不带电荷时，电容为零．(　　)(5)将平行板电容器错开，使正对面积减小，电容将减小．

4、(　　)提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√想一想　某电容器上标有“1．5μF，9V”的字样，9V指什么电压？提示：额定电压．做一做　用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若(　　)A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变提示：选A．静电计指针偏角大小体现了电容器两板间电压大小．在做选项所示的操作中，电容器所带电荷量Q保持不变，C＝＝．保持S不变，增大d

5、，则C减小，U增大，偏角θ增大，选项A正确，B错误；保持d不变，减小S，则C减小，U增大，偏角θ也增大，故选项C、D均错．故正确选项为A．　对电容器工作原理的理解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．2．两公式C＝与C＝的比较公式内容C＝C＝公式特点定义式决定式意义对某电容器Q∝U，但＝C不变，反映电容器容纳电荷的本领平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳

6、电荷的本领由来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定　电容器的充电电流、放电电流都是瞬时电流，电流迅速变化并消失．命题视角1　对电容器充、放电的分析　(多选)关于电容器的充、放电，下列说法中正确的是(　　)A．充、放电过程中，外电路有瞬时电流B．充、放电过程中，外电路有恒定电流C．充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D．放电过程中电容器中的电场能逐渐减少[解析]　充电电流和放电电流都是瞬时电流，当电容器两极板间电势差与电源电压相等或极板间电势差为零时，电流消失，选项A正确，B错误；充电过程中电源提供的电能转化为电场能，选项C错误；放电过程中

7、电容器中的电场能转化为其他形式的能，选项D正确．[答案]　AD命题视角2　对电容的理解和计算　关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法不正确的是(　　)A．两极板上一定带异号电荷B．两极板所带的电荷量一定相等C．充上的电荷量越多，其电容就越大D．充上的电荷量越多，两极板间的电势差就越大[思路点拨](1)电容器两极板带等量的异种电荷．(2)电容由电容器本身决定，与Q、U无关．[解析]　给电容器充电，电容器两极板分别带上等量异号电荷，A、B正确；电容器的电容大小取决于它的结构，与所带电荷量的多少无关，C错误；根据U＝，电容器所带的电荷量越大，两极板间的电势差越大，D