2019-2020年高中物理第一章电场第七八节了解电容器静电与新技术教学案粤教版选修3

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1、2019-2020年高中物理第一章电场第七八节了解电容器静电与新技术教学案粤教版选修3　　　　　　　　　　　　　　1.电容的定义式为C＝，电容的大小仅取决于电容器本身，与Q和U无关。2．平行板电容器的电容决定式为C＝，即C由εr、S、d共同来决定。3．静电在技术上有许多应用，比如激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等。4．防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生，把产生的静电迅速引走以避免静电的积累。一、电容器及电容器的充放电1．电容器的组成电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成，电容器的导体间可以填充绝缘物质(电介质)。常见的

2、平行板电容器就是由两块正对而又相距很近的金属板组成的。2．电容器的充放电过程充电过程放电过程定义使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程使电容器两极板上的电荷中和的过程过程示意图电荷运动方向正电荷向A板移动，负电荷向B板移动正电荷由A板向B板移动(或负电荷由B板向A板移动)电流方向由负极板经导线、电源到正极板由正极板经导线到负极板特点①每一极板所带电荷量的绝对值称为电容器所带的电荷量②电容器充电后，两极板间存在电场，从电源获得的能量储存在电场之中，称为电场能。电场具有能量是电场物质性的重要表现③小灯泡闪亮一下，说明充放电电流短暂④两个过程互逆，电容器的

3、电荷量、场强、能量变化趋势相反二、电容器的电容1．定义电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势差的比值。2．定义式C＝。3．物理意义电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量。4．单位在国际单位制中，电容的单位是法拉，在实际使用中还有其他单位，如微法、皮法，它们之间的换算关系是：1F＝106μF＝1012pF。三、决定电容器的因素1．实验探究由于平行板电容器的电容与多种因素有关，故可以采取控制变量法探究。2．平行板电容器的电容(1)平行板电容器的电容与两极板的正对面积成正比，与两极板间的距离成反比，并跟板间插入的电介质有关。(2)公式：C＝。3．电容器的两

4、个性能指标(1)一个是它的电容量；(2)另一个是它的耐压能力，耐压值表示电容器正常使用时两个电极间所能承受的最大电压。四、静电与新技术1．静电除尘的原理：先使空气中的尘埃带上负电，并在电场力的作用下被吸附到金属线上，当尘埃累积到一定程度时，可以在重力的作用下落入漏斗中，实现了除尘的作用。2．静电的危害与防止静电产生危害的必要条件是积累足够多的静电荷，因此，防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生和把产生的静电迅速移走以避免静电的积累。常用方法有静电接地、增加湿度、非导电材料的抗静电处理等。1．自主思考——判一判(1)给电容器充电的过程，电容器所带电量在

5、增大。(√)(2)电容器所带电荷量越大，电容器的电容越大。(×)(3)电容器两板间电压越大，电容器的电容越大。(×)(4)电解电容器接入电路时要注意其极性。(√)(5)防止静电危害就要保持空气干燥。(×)2．合作探究——议一议(1)电容的定义式为C＝，怎样理解这三个量之间的关系？某一电容器的是否变化？为什么电容的定义式又可写作C＝？提示：电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增加，电荷量和电势差成正比，它们的比值是一个恒量，每一个电容器都有一个属于自己的常数，与所带电荷量的多少无关。这个比值反映了电容器容纳电荷的能力大小。定义式C＝，Q、U是正比关系，

6、所以C＝＝。(2)电容器的电容取决于哪些因素？提示：电容器的电容取决于极板的正对面积、极板间距离以及极板间的电介质。(3)为什么在油罐车的下部拖一条铁链？提示：油罐车下部的铁链是车的一条接地线，可以把多余的电荷引入大地，避免静电积累。对公式C＝及C＝的理解及应用1．对电容的定义式C＝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)通过QU图像来理解C＝，如图171所示，在Q

7、U图像中，电容是一条过原点的直线的斜率，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171(3)通过CQ图像或CU图像理解。图172由图像看出：C与Q、U均无关。2．C＝与C＝的比较平行板电容器的电容C的决定式为C＝，其中εr为电介质的相对介电常数，S为两极板正对面积，d为两极板间距，k为静电力常量。(注：此式高考不做要求，但记住后有利于有关动态问题的分析)公式C＝C＝类型定义式决定式意义对某电容器Q∝U，

8、即＝C不变，反映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