2014版高中物理《課時講練通》人教版課件選修3-1-1.8電容器的電容資料

8電容器的電容1.知道電容器的概念，相識常見的電容器，通過試驗感知電容器的充、放電現象。2.理解電容器的概念及定義方法，駕馭電容器的定義、公式、單位，并會應用定義式進行簡潔的計算。3.通過試驗了解影響平行板電容器電容大小的因素，了解平行板電容器的電容公式，知道變更電容器的電容大小的方法。重點：電容的概念及影響電容器電容大小的因素。難點：1.電容的引入與理解。2.探討影響平行板電容器電容大小的因素的試驗探究。一、電容器電容1.電容器兩個彼此_____又相距很___的導體就組成了一個電容器。電容器可以儲存容納電荷。2.(1)電容器充電：使電容器極板_____的過程。(2)電容器放電：使充電后的電容器極板_________的過程。(3)電容器充電后帶電特點：兩極板帶_________電荷。絕緣近帶電失去電荷等量異種3.電容電容器所帶的_______與電容器兩極板間的_______的比值叫電容。定義式C=___。4.電容的物理意義電容是描述電容器儲存電荷本事的物理量。5.電容的單位_____，符號F。1F=106μF＝1012pF。電荷量電勢差法拉二、平行板電容器的電容常用電容器1.確定電容大小的因素平行板電容器的電容C與平行板_________S、電介質的相對_________εr成正比，與_____________d成反比。平行板電容器電容的公式：C=_________，式中k為靜電力常量。此式為平行板電容器電容的確定式。正對面積介電常數極板間的距離2.常用電容器(1)分類①按電介質分：空氣電容器、_________電容器、陶瓷電容器、_____電容器等；②按是否可變分：_____電容器、_____電容器等。(2)電容器的額定電壓和擊穿電壓①額定電壓：電容器能夠_________工作時的電壓。②擊穿電壓：電介質被擊穿時加在電容器兩極板上的_____電壓，若電壓超過這一限度，電容器就會損壞。聚苯乙烯電解可變固定長期正常極限【判一判】(1)靜電計是測電勢差的儀器。()(2)電容器所帶電量是指兩極板帶電量之和。()(3)電容器的電容與它所帶的電荷量成正比。()(4)電容在數值上等于使兩極板間的電壓增加1V時所需增加的電荷量()提示：(1)靜電計是測電勢差的儀器，從指針的偏角就可以測出兩個導體間的電勢差，故(1)正確。(2)電容器帶電量指的是一個極板的帶電量，故(2)錯誤。(3)電容的大小是由電容器本身結構確定的，與兩板間電壓及電容器所帶電荷量無關，故(3)錯誤。(4)由C=可知電容在數值上等于使兩極板間的電壓增加1V時所需增加的電荷量，故(4)正確。電容器電容1.探究電容器的工作狀態(tài)(1)按圖連接電路，當S先后接a和接b時，會視察到電流表指針的偏轉狀況是怎樣的呢？提示：當S接a時,電流表指針發(fā)生偏轉；當S接b時,電流表指針反向偏轉。(2)電容器的工作過程是怎樣的？工作過程中能量是如何轉化的？提示：①充電過程和放電過程。②充電過程中其他形式的能轉化為電能，放電過程中電能轉化為其他形式的能。2.電容的定義式為,怎樣理解這三個量之間的關系？某一電容器的是否變更?為什么電容的定義式又可寫作？提示：電容器兩極板間的電勢差隨電荷量的增加而增加，電荷量和電勢差成正比，它們的比值是一個恒量，每一個電容器都有一個屬于自己的常數，與所帶電荷量的多少無關。這個比值反映了電容器容納電荷的實力大小。定義式中，Q、U是正比關系，反映在Q-U圖像中是一條直線，電容C就是直線的斜率，所以。【誤區(qū)警示】在此問題中學生易出現以下錯誤：認為電容與電量成正比，與電勢差成反比。為此老師要講清晰兩個問題：(1)電容的物理意義：電容是反映電容器容納電荷本事的物理量；(2)是電容的定義式，而非確定式。【學問點撥】對電容器和電容的三點理解(1)電容器是一個儀器，而電容是一個物理量，它表征了電容器容納電荷的本事。(2)電容器的電荷量是一個極板上電荷量的確定值。(3)電容C是用比值定義法定義的，本章學過的電場強度E、電勢φ，都是用比值法定義的。電容。但不能說電容C與Q成正比、與U成反比，電容C由電容器本身的性質確定,與Q、U的大小無關。【探究歸納】1.電容器的工作過程：充電過程和放電過程。2.電容器所帶的電荷量：一個極板所帶電荷量的確定值。3.電容是反映電容器容納電荷本事的物理量，電容C與Q和U無關?！镜淅?】如圖所示是描述對給定的電容器充電時其電荷量Q、電勢差U、電容C之間相互關系的圖像，其中正確的是()【思路點撥】解答本題應明確以下兩點：(1)理解電容器電容的物理意義；(2)理解電容的定義式中各物理量間的關系?！窘馕觥窟xC、D。電容器的電容是由電容器本身確定的，與電容器所帶電荷量Q的大小和兩極板間的電勢差U的大小無關，不能認為C與Q成正比，與U成反比，故D正確，A、B錯誤；而C圖中表示電容器所帶電荷量與極板間的電勢差成正比，其比值即電容器的電容不變，故C正確?！咀兪接柧殹?2012·保定高二檢測)關于電容器的電容，下列說法正確的是()A．電容器所帶的電荷量越多，電容就越大B．電容器兩極板間的電壓越高，電容就越大C.電容器所帶電荷量增加一倍，電容就增加一倍D.電容是描述電容器容納電荷本事的物理量，由電容器本身確定，與所帶電量【解析】選D。電容是描述電容器容納電荷本事的物理量，與電容器所帶的電荷量、電容器兩極板間的電壓無關，A、B、C錯誤，D正確。平行板電容器的電容1.探究平行板電容器的電容試驗：探究影響平行板電容器電容的因素。如圖，把一已充電的平行板電容器和一靜電計相連。探究影響平行板電容器電容的因素。(1)本試驗應用的方法是什么？提示：限制變量法。(2)怎樣通過試驗確定平行板電容器的電容與什么因素有關。提示：①保持極板上的電荷量Q不變，變更兩極板的正對面積S，S越大，靜電計指示的電勢差越小?？傻玫剑篠越大，U越小，則C越大。②保持極板上的電荷量Q不變，變更兩極板間的距離d,d越小,靜電計指示的電勢差越小。可得到：d越小，U越小，則C越大。③保持Q、S、d都不變，在兩極板中間插入電介質，靜電計指示的電勢差減小。可得到：插入電介質，U減小，C增大。2．探究平行板電容器的兩類典型問題(1)平行板電容器充電后，接著保持電容器兩極板與電源兩極相連接，電容器的d、S、εr發(fā)生變更，將引起電容器的C、Q、U、E怎樣變更？提示：①由于電容器始終接在電源上，因此兩極板間電勢差U保持不變，可依據下列幾式探討C、Q、E的變更狀況。②由可知C與εr、S成正比，與d成反比，即隨εr、S的增大而增大，隨d的增大而減小。③由可知Q與εr、S成正比，與d成反比，即隨εr、S的增大而增大，隨d的增大而減小。④由可知E與d成反比，即隨d的增大而減小。(2)若平行板電容器充電后與電源斷開,電容器的C、Q、U、E將隨d、S、εr的變更而如何變更？提示：①由于電容器與電源斷開，所以電容器上的電荷量Q不變。②由可知C與εr、S成正比，與d成反比，即隨εr、S的增大而增大，隨d的增大而減小。③由可知，U與d成正比，與εr、S成反比，即隨d的增大而增大，隨εr、S的增大而減小。④由可知，E隨εr、S的增大而減小，在εr、S不變的狀況下E為定值?！緦W問點撥】平行板電容器電荷量和場強(1)兩極板電荷量相同，帶電性質相反。電容器所帶的電荷量是指一個極板所帶電荷量的確定值。(2)平行板電容器的電容與極板距離d、正對面積S、電介質的相對介電常數εr間的關系為。(3)平行板電容器內部是勻強電場，。(4)電容器所帶電荷量Q＝CU?！疽?guī)律方法】電容與電介質運動方向的關系電介質板插入電容器兩極板間的部分越多，相對介電常數εr越大，電容C越大，故只有電介質板移動的方向會影響εr的大小，而與加速、減速無關。如圖：通常利用此關系來推斷物體的運動方向?！咎骄繗w納】1.影響電容器電容大小的因素電容器電容大小與極板正對面積S、極板間電介質的相對介電常數εr、兩極板間距d有關，公式是。2.與電容器相關的電路動態(tài)分析(1)電容器兩極板干脆與電源相連，并始終保持連接，則電容器兩極板電壓不變。(2)電容器充電完成，與電源斷開，變更正對面積或板間距或板間的填充介質，電容器極板的帶電量不變?！镜淅?】如圖所示的試驗裝置中，極板A接地，平行板電容器的極板B與一個靈敏的靜電計相接。將A極板向左移動，增大電容器兩極板間的距離時，電容器所帶的電量Q、電容C、兩極間的電壓U、電容器兩極板間的場強E的變更狀況是()A．Q變小，C不變，U不變，E變小B．Q變小，C變小，U不變，E不變C．Q不變，C變小，U變大，E不變D．Q不變，C變小，U變大，E變小【思路點撥】解答本題應明確以下兩點：(1)電容器兩類典型問題的特點；(2)Q、C、E、U、d各量間的關系。【解析】選C。平行板電容器充電完畢后斷開，電量不變；板間距離d變大，依據可知，電容減?。灰罁芍?，U變大；依據可知，E不變。故C正確?！疽?guī)律方法】電容器兩類典型問題的基本分析思路(1)明確不變量：是兩板間電勢差U不變還是所帶電荷量Q不變。(2)依據確定電容的變更狀況。(3)依據確定電容器所帶電荷量Q或兩極板間電勢差U的變化狀況。(4)電容器兩板間可視為勻強電場，故用分析板間場強的變更?！咀兪接柧殹?2012·牡丹江高二檢測)如圖所示，把一個平行板電容器與一個靜電計相連接后，給電容器帶上確定電量，靜電計指針的偏轉角度反映出電容器兩極板間的電勢差的大小，現要使靜電計指針的偏角減小，可實行的方法是()A.B板向上移一些B.B板向左移一些C.B板向右移一些D.在A、B之間插入有機玻璃板【解析】選C、D。使靜電計指針的偏角減小，即使兩極板間的電勢差減小，依據可知，C、D正確，A、B錯誤?！緶剀疤崾尽侩娙萜魇且环N特殊重要的電學元件，學習中要明確電容器的物理意義、影響因素以及在實際生活中的應用原理，要學會用靜電場的有關學問探討電容器?！镜淅咳鐖D所示是一種通過測量電容器電容的變更來檢測液面凹凸的儀器的原理圖。電容器的兩個電極分別用導線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小。下列關于該儀器的說法正確的是()考查內容電容器的應用A．該儀器中電容器的電極分別是金屬芯柱和導電液體B．金屬芯柱外套的絕緣層越厚，該電容器的電容越大C．假如指示器顯示電容增大了