2019_2020高中物理第一章静电场第8节电容器的电容讲义习题（含解析）新人教版.docx

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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、定义式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。3．了解影响平行板电容器电容大小的因素，掌握平行板电容器的电容决定式。4．知道改变平行板电容器电容大小的方法。一、电容器和电容1．电容器的组成：两个彼此绝缘的导体，当相距很近且之间存有电介质时，就组成一个电容器。2．电容器的充放电过程过程内容充电过程放电过程定义使电容器带电的过程电容器两极板所带电荷中和的过程方法将电容器的两极板与电源

2、两极相连用导线将充电后的电容器的两极板接通场强变化极板间的场强增强极板间的场强减弱能量转化由电源获得的电能储存在电容器中电场能转化为其他能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，公式为C＝。(2)物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。(3)国际单位：法拉，简称“法”，用F表示。常见单位还有微法(μF)、皮法(pF)，其单位换算：1F＝106μF＝1012pF。二、常用电容器及平行板电容器1．分类(1)按电介质分：聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等；(2)按电容是否可变分

3、：固定电容器、可变电容器。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：加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电介质将被击穿，则电容器就会损坏。3．平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘而又相距很近的平行金属板构成。(2)平行板电容器的电容①决定因素：两板间距离d，两板的正对面积S，两板间电介质的相对介电常数εr。②决定式：C＝。(1)电容大的电容器所带电荷量一定多。(　　)(2)电容的单位有F、μF、pF,1F＝103μF＝106pF。(　　)(3)电

4、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。(　　)(4)电容器所带的电荷量Q是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值。(　　)(5)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程。(　　)(6)公式C＝可用来计算任何电容器的电容。(　　)提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×课堂任务　电容器及其电容仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。活动1：图甲表示的是什么意思？提示：图甲表示电容器充电的过程。将电容器直接和电源相连便可以充电——两极板带上等量异种电荷。与正极相连的

5、极板带正电，与负极相连的极板带负电。活动2：图乙表示的是什么意思？提示：图乙表示电容器放电的过程。将电容器的两个极板用导线相连，两极板的电荷就会中和掉，即放电。活动3：观察图丙中的数据你发现了什么？提示：电荷量和电压的比值相同。活动4：讨论、交流、展示，得出结论。(1)电容器①组成：两个彼此绝缘又互相靠近的导体。②所带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。③充、放电充电把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带上等量的异号电荷的过程。充电后，两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来，两极板间有电场存在，充电过程中由电源

6、获得的电能储存在电容器中放电用导线将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。放电后的两极板间不再有电场，电场能转化为其他形式的能量(2)对电容的理解①电容器容纳电荷的本领类似于直筒形容器容纳水的本领。电容相当于直筒形容器的底面积，底面积越大，水位每上升1个单位高度，水量就增加得越多，而电容越大，两极板间电压每升高1V，两板所带的电荷量增加得就越多。②通过QU图象理解，如图所示，QU图象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为两板间的电势差，直线的斜率表示电容大小。因而电容器的电

7、容也可以表示为C＝，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增大(或减小)1V所增加(或减少)的电荷量。例1　一个电容器所带的电荷量为4×10－8C，两极板间的电压是2V，那么这个电容器的电容是多少？如果电容器的电荷量减少了1×10－8C，则板间电压变成多少？电容器的电容如何计算？电容与什么有关？提示：电容器的电容C可用公式C＝＝计算，电容与极板所带电荷量和极板间电压无关，只由电容器本身决定。[规范解答]　C＝＝F＝2×10－8F，又由C＝得ΔU＝＝V＝0.5V，所以U′＝U－ΔU＝2V－0.5V＝1.5V。[完美

8、答案]　2×10－8F　1.5V电容器电容、电荷量、电压的分析(1)电容器的电容只由电容器本身决定，与电容器所带电荷量、两极板间电压无关，因此，在分析电荷量、电压时电容器电容不变是分析问题的关键点。(2)公式C＝是公式C＝的推论，在解有关电荷量变化或极板间电压变化的题目中，应用C＝比应用C＝更便捷。解题时，两个公式要灵活应用。　电容器A的电容比电容器B的电容大，这说明(