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1、 第一章 8 電容器的電容第1課時 電容器的電容 學科素養(yǎng)與目標要求物理觀念：1.知道電容器的概念和平行板電容器的主要構(gòu)造.2.理解電容的概念及其定義式，掌握平行板電容器電容的決定式.科學探究：會正確連接電路，認真觀察電容器的充放電過程，會分析解釋相關(guān)現(xiàn)象.科學思維：1.通過類比建立電容的概念；通過電容的定義進一步體會比值定義法.2.結(jié)合具體問題構(gòu)建電容器動態(tài)分析模型. 內(nèi)容索引自主預(yù)習重點探究達標檢測預(yù)習新知 夯實基礎(chǔ)啟迪思維 探究重點檢測評價 達標過關(guān) 自主預(yù)習 一、電容器1.電容器：儲存電荷和電能的裝置.任何兩個彼此 絕緣導體 ，都可以看成一個電容器.2.電容器的充放電又相距很近的(1)

2、充電：把電容器的兩極板分別與電池組的兩極相連，兩個極板分別帶上等量的 異號 電荷的過程，充電過程中，由電源獲得的 電能儲存在電容器中.(2)放電：用導線把充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷中和 的過程，放電過程中， 電場能 轉(zhuǎn)化為其他形式的能量. 二、電容1.定義：電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的 電勢差U 的比值.2.定義式： CQU .3.單位：電容的國際單位是法拉，符號為 F ，常用的單位還有微法和皮法 ，1 F10 F 106pF.124.物理意義：電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為 1 V 時電容器需要帶的電荷量. 三、平行板電

3、容器1.結(jié)構(gòu)：由兩個平行且 彼此絕緣 的金屬板構(gòu)成.2.電容的決定因素：電容C與兩極板間的相對介電常數(shù)r成正比，跟極板的正對面積S成 正比 ，跟極板間的距離d成 反比rS.3.電容的決定式：C 4kd ，式中k為靜電力常量，r為電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，真空中r 1 . 四、常用電容器1.分類：從構(gòu)造上看，可以分為固定電容器和 可變電容器 兩類.2.電容器的額定電壓和擊穿電壓：(1)額定電壓：電容器能夠長期正常工作時的電壓.(2)擊穿電壓：電介質(zhì)被擊穿時在電容器兩極板上的極限電壓，若電壓超過這一限度，則電容器就會損壞. 即學即用1.判斷下列說法的正誤.(1)電容器的電容跟電容器的電荷量成正比.(

4、)(2)電容器的電容越大，所帶電荷量就越多.( )(3)對于確定的電容器，它所帶的電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變.( )(4)只將平行板電容器兩極板的間距加大，電容將增大.( )(5)只將平行板電容器兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小.( )(6)只在平行板電容器極板間插入電介質(zhì)，電容將增大.( )答案 2.某平行板電容器充電后所帶電荷量為 Q2106 C，兩板間的電壓U4 V，則該電容器的電容為 5107 F，若只將該電容器的板減小間距離增大，電容器的電容將正對面積減小，電容器的電容將，若只將兩極板錯開，使極板減小.答案 重點探究 一、電容器 電容導學探究 把電容器的兩個極

5、板分別與電源兩極相連，對電容器進行充電，該過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？當把電容器兩極相接，對電容器進行放電，該過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？當電容器的帶電荷量增加時，電容器兩極板間的電勢差如何變化？帶電荷量Q和板間電勢差U的比值是否發(fā)生變化？答案 充電過程中電源內(nèi)的化學能轉(zhuǎn)化為電容器內(nèi)的電場能 . 放電過程中電容器的電場能轉(zhuǎn)化為電路的內(nèi)能.增大 不變答案 知識深化1.電容器的充電過程，電源提供的能量轉(zhuǎn)化為電容器的電場能；電容器的放電過程，電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.2.電容器的充、放電過程中，電路中有充電、放電電流，電路穩(wěn)定時，電路中沒有電流.QQ3.C 是電容的定義式，由此也可得出C .UU4.

6、電容器的電容決定于電容器本身，與電容器的電荷量 Q以及電勢差U均無關(guān). 例1 有一充電的電容器，兩極板間的電壓為3 V，所帶電荷量為4.5104 C，此電容器的電容是多少？將電容器的電壓降為2 V，電容器的電容是多少？所帶電荷量是多少？答案 1.5104 F 1.5104 F 3104C4.51043QU解析 C F1.5104 F. 電容器電壓降為2 V時，電容不變，仍為1.5104F.此時所帶電荷量為QCU1.51042 C3104C.解析 答案 二、平行板電容器的電容及動態(tài)分析導學探究 平行板電容器由兩塊平行放置的金屬板組成 .利用平行板電容器進行如下實驗：(1)如圖1所示，保持Q和d不

7、變，減小兩極板的正對面積 S，觀察電勢差U(靜電計指針偏角)的變化，依據(jù)CQU，分析電容C的變化.圖1答案 實驗結(jié)論：S減小，電勢差U增大，電容C減小.答案 (2)如圖2所示，保持 Q和S不變，增大兩極板間的距離 d，觀察電勢差QUU(靜電計指針偏角)的變化，依據(jù)C ，分析電容C的變化.圖2答案 實驗結(jié)論：d增大，電勢差U增大，電容C減小.答案 (3)如圖3所示，保持Q、S、d不變，插入電介質(zhì)，觀察電勢差 U(靜電計QU指針偏角)的變化，依據(jù)C ，分析電容C的變化.圖3答案 實驗結(jié)論：插入電介質(zhì)，電勢差U減小，電容C增大.答案 知識深化QU Sr4kd1.C 與 C 的比較QU(1)C 是電容

8、的定義式，對某一電容器來說，C不變，QU；(2)C 是電容的決定式，Cr，CS，C1d，反映了影響電容大小 Sr4kd的因素. 2.平行板電容器動態(tài)問題的分析方法抓住不變量，分析變化量，緊抓三個公式：QUUdrS4kdC 、E 和 C3.平行板電容器的兩類典型問題 S rSr(1)平行板電容器始終連接在電源兩端：電勢差 U不變.由 C 4kd d可知 C隨 d、S、r的變化而變化. S Sr4kd drQUCU . U 1E . d d (2)平行板電容器充電后，切斷與電源的連接：電荷量 Q保持不變. S Srr由 C 可知 C隨 d、S、r的變化而變化. 4kd dQ 4kdQ dU . C

9、 rS SrU Q 4kQ 1由 E 可知 E與 d無關(guān). d Cd S Srr 例2 (多選)(2018山東濟寧市高一下期末 )如圖4所示，相互靠近的兩塊金屬板M、N組成平行板電容器，極板 M與靜電計的金屬球相接，極板 N與靜電計的金屬外殼均接地.電容器充電后，靜電計指針將張開一定角度.若電容器所帶電荷量不變，下面操作能使靜電計指針張角變大的是A.將N板向上平移B.將N板向左平移遠離M板C.將N板向右平移靠近M板D.在M、N之間插入有機玻璃圖4解析 答案 知識拓展靜電計的使用靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上改造而成的，靜電計由相互絕緣的兩部分組成，靜電計與電容器的兩極板分別連接在一起，則電容器上的電

10、勢差就等于靜電計上所指示的電勢差U，U的大小就從靜電計的刻度讀出，可見，靜電計指針偏角的變化表征了電容器兩極板電勢差的變化. 例3 (2018山東煙臺市高一下期末 )如圖5所示，一帶電油滴懸浮在平行板電容器兩極板 A、B之間的P點，處于靜止狀態(tài) .現(xiàn)將極板A向下平移一小段距離，但仍在P點上方，其他條件不變.下列說法中正確的是圖5A.液滴將向下運動 B.液滴將向上運動C.電容器電容減小 D.極板帶電荷量將減小解析 答案 達標檢測 QU1.(電容器 電容)(2018山東淄博市高一下期末)對電容C ，以下說法正確的是A.電容器充電電荷量越多，電容增加越大B.電容器的電容跟它兩極板間所加電壓成反比C.

11、電容器的電容越大，所帶電荷量就越多D.對于確定的電容器，它所帶的電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變答案1 2 3 4 2.(電容的計算)一個已充電的電容器，若使它的電荷量減少3104 C，則其電壓減少為原來的13，則A.電容器原來的帶電荷量為9104CB.電容器原來的帶電荷量為4.5104CC.電容器原來的電壓為1 V13D.電容器的電容變?yōu)樵瓉淼慕馕?答案1 2 3 4 3.(電容器的動態(tài)分析)(多選)如圖6所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計，開關(guān) S合上后，靜電計指針張開一定角度，下述做法可使靜電計指針張角增大的是A.使A、B兩板靠近一些B.使A、B兩板正對面積減小一些C.斷開S后，使A板向左平移一些D.斷開S后，使A、B正對面積減小一些圖6解析 答案1 2 3 4 4.(電容器的動態(tài)分析)(2018山東德州市高一下期末)如圖7所示，豎直放置的兩個平行金屬板 A、B帶等量的異種電荷， A板帶負電荷， B板接地.一帶負電的粒子固定在A、B兩板中間的一點P處.若將A板向左平移到虛線位置，則 P點的電場強度 E和該粒子的電勢能Ep的變化情況是圖7A.E不變，Ep不變B.E不變，Ep改變D.E改變，Ep改變C.E改變，Ep不變解析 答案1 2 3 4