2018-2019学年高中物理 第2章 电场与示波器 2.4 电容器 电容学案 沪科版选修3-1

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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，学会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．掌握平行板电容器动态分析的问题．(重点、难点)[自主预习·探新知][知识梳理]一、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作电容器．(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．2．电容器的充、放电充电过程放电过程

2、定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源的两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强变大极板间的场强变小能量转化电能转化为电场能电场能转化为其他能3．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，叫作电容器的电容．(2)定义式：C＝.(3)单位：法拉(F)，1F＝106μF＝1012pF.二、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差无关．2．平行板电容器的两板之间的正对面积S越大，电

3、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．平行板电容器的电容：C＝.[基础自测]1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．)(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.(√)(4)根据C＝，当电容器两端的电压增大时，电容减小．(×)(5)将电介质插入平行板电容器时，电容器的电容将

4、变小．(×)(6)由两组铝片组成的可变电容器是通过改变正对面积来改变电容的．(√)【提示】　(1)×　电容器的电荷量为某一极板上所带电荷量的绝对值．(2)×　电容与电荷量无关．(4)×　电容与电压大小无关．(5)×　平行板电容器插入电介质，电容将变大．2．下列关于电容器充电和放电的说法中，正确的是(　　)【导学号：69682090】A．电容器充电和放电时电流都由大变小B．当电容器的电量最大时，电路中电流最大C．当电容器两极板间的电压等于零时，电路中的电流最大D．当电路中的电流最大的时候，电容器储存的电能最大

5、A　[充电过程，电路中电流为零时，说明自由移动的电荷“全部”聚集到了电容器上，电容器的两极板所带的电量最大，两极板间的电压最大，场强最大；电路中电流最大时，说明聚集到电容器的自由移动的电荷数为零，则电容器的两极板所带的电量为零，两极板间的电压为零，场强为零．放电过程，开始时两板间含电荷量最大，电压最高，场强最大，电流也最大，最后两极板间电量为零时，电压为零，电流也为零．所以电容器充电和放电时电流都由大变小，A正确，B、C错误；充电过程当电容器上电量最大时，电容器上储存的电能最大，电路中的电流为零，D错误．]

6、3．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241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，下列说法正确的是(　　)【导学号：69682091】图241A．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A　[由C＝知，当S不变，增大d时，C变小，又电荷量Q不变，再由U＝知，U变大，夹角θ变大，A正确，B错误；d不变，减小S时，C变小，U变大，夹角θ变大，所以C、D错

7、误．]4.如图242所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况．在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图像是(　　)图242A　[由电容器的电容决定式C＝可知，C与d成反比，能正确反映C与d之间变化规律的图像是A.][合作探究·攻重难]电容的理解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

8、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＝.图243如图243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．3．两公式C＝与C＝的比较公式C＝C＝公式特点定义式决定式意义对某