(选修3-1)18电容器电容(导学案).doc

课题：1.8电容器的电容【学习目标】1.学生 知道什么是电容器以及常用的电容器。

2. 学生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。

3学生.知道平行板电容器的电容公式及其含义，会进行动态分析。

【学习重点】电容的概念；电容的定义和引入；对平行板电容器的动态分析。

【学习难点】电容【学法建议】 阅读、讨论、理论推理、合作探究 【知识衔接】自主学习：（阅读P29 独立完成 、 合作探究等 完成以下问题） 1、 试探究分析电容器有何作用?2、怎样让电容器带上电荷？这个过程叫什么？电容器两极板所带电荷量及电性有何关系?电容器两极板上电荷分布在哪里?何为电容器的电荷量? 怎样让电容器失去电荷？充放电过程中流过电流表电流方向如何？3、 电容器的电容定义，定义式，单位各是什么？物理意义是什么？合作探究：4.平行板电容器的电容会和那些因素有关？如图所示电容器充完电后与电源断开 1）、如果B 不动，改变A B 板间距离，发现静电计指针偏角变大，说明什么？变小呢？ 角变大，电容 ；角变小，电容 ；结论：2）、如果B 不动，A 板竖直向上移动少许，讨论静电计 指针张角变化与对应电容变化的关系角变大，电容 ；角变小，电容 ； 结论：3）如果在两板之间插入某种介质，讨论静电计指针张角变化与C ＋＋＋＋A °· S E＋－A° ·SEU=0对应电容变化关系：角变大，电容 ；角变小，电容 ； 结论：总结：平行板电容器的电容与 有关。

公式： 。

5、请带着这样以下几个问题阅读课本第31页常用电容器部分内容。

⑴常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？⑵电容器常见的损坏原因是什么？【练习检测】1．关于电容器的充放电，下列说法中正确的是( ) A.充放电过程中外电路有瞬间电流 B.充放电过程中外电路有恒定电流C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减少★2．电容器A 的电容比电容器B 的电容大，这表明( ) A.A 所带的电荷量比B 多 B.A 比B 能容纳更多的电荷量 C.A 的体积比B 大D.两电容器的电压都改变1 V 时，A 的电荷量改变比B 的大3．根据电容器的定义式 可知( )A.电容器电容越大，电容器所带电荷量就越多B.电容器的两极板间电势差越大，电容越大C.电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电势差成反比D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化Q C=U归纳总结：【达标检测】1．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是 ( )A．根据C=Q／U可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B．对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C ．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压比值恒定不变D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关2．关于电容器及其电容的叙述，正确的是( )A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D．一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定*3. 在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B与静电计外壳接地.若极板B稍向A移近一点，则观察到的静电计指针变化和可以做出的结论是( )A.静电计指针张角变大，极板上的电荷量变小B.静电计指针张角变大，极板上的电荷量变大C.静电计指针张角变小，两极板间的电压变小D.静电计指针张角变小，两极板间的电压变大**4.电容器的电容为20μF，原来带有2.0×10-4C的电量。

第8节电容器与电容【学习目标】1、知道什么是电容器及常见的电容器；2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。

重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。

难点：电容器的电容的计算与应用【课前预习】1．两块相互靠近又的导体组成电容器，电容器能储存电荷。

使电容器带电的过程叫。

充电后电容器的两极带等量异种电荷，叫电容器的带电量。

使带电后的电容器失去电荷的过程叫。

2．电容是用比值的方法定义的：跟的比值叫电容，即C=。

电容的单位是，符号是F，且1F=1C/V、1F= μF= pF。

值得注意的是：电容是描述电容器本领大小的物理量，它由电容器本身的构造因数决定，对于平行板电容器的决定式：C= 。

3．从构造上看，常用的电容器分两类：和，前者的电容是固定不变的，后者一般是通过改变两极的来改变其电容的，当然也可以通过改变两极间的距离或改变电容器所充的来改变其电容。

4．加在电容器两极间的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫。

电容器外壳上标的是工作电压，也称，它是指电容器长期工作时所能承受的电压，一般比击穿电压要。

【课堂探究】：一、电容器电容器的充电、放电1、电容器：任何两个彼此又相隔很近的都可以看成一个电容器。

最常见的是问题1：电容器是如何充放电荷的呢?A A▲：两过程分别有短暂的充电电流，放电电流。

问题2：充电后两板间有了电场，具有电场能，你能分析一下充电、放电过程能量如何转化？充电—带电量Q ,板间电压U ,板间场强E ， 电能转化为 放电—带电量Q ,板间电压U ,板间场强E ,电场能转化为二、电容问题3：甲电容器两板各带2 C 电量，板间电压为2000 V ，乙电容器两板各带3 C 电量，板间电压为4000 V ，能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？（1）定义：电容器所带的 与 的比值，叫做电容器的电容。

第8课时电容器的电容教材分析电容器是一种重要的电学元件，有着广泛的应用．学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电场强度、电荷量等物理量，所以，本节教学的核心是应用静电场的有关知识研究电容器．如何培养学生应用所学知识解决新问题的能力，在这里应该有所体现．电容的概念是本节的重点，也是难点．电容又是一个用比值定义的物理量，引出这一比值的关键，是要让学生知道电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比，其比值反映电容器本身的性质．影响平行板电容器电容大小的因素是本节内容的又一难点，做好教材中的演示实验是突破难点的好办法．课标解读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，掌握电容的定义公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算．3. 通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容决定公式，知道改变平行板电容器的电容大小的方法．导学过程展示实物电容器导入新课→实验演示电容器充、放电现象→比值法定义电容→控制变量法定性说明平行板电容器的电容取决于哪些因素→展示常用电容器→巩固练习．新课导入教师展示实物电容器，提出问题：电容器是一种重要电学元件，它的结构和功能是怎样的？引入新课．温故知新1. 匀强电场：相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外可看做匀强电场．2. 电势差与电场强度的关系：在匀强电场中U＝Ed.新知梳理1. 电容器(1) 定义：两个彼此________又相互靠近的________都可看做电容器．(2) 电容器的充电与放电①充电：把电容器的一个极板与电池的正极相连，另一个极板与电池的负极相连，两个极板就带上了________，这个过程叫充电．充电时有短暂的________，充电结束时，电容器所在电路中无电流，电容器两极板电势差等于________．②放电：把充电后的电容器两极板用导线相连，两极板上电荷________，电容器不再带电，这个过程叫放电．放电时电流从电容器________极板通过电路流向________极板，有短暂的放电电流，电容器放电时相当于________．(3)带电量：充电后的电容器两极板带等量异种电荷，分布在________，电容器所带电荷量指________的绝对值．2. 电容(1)定义：电容器所带________与两极板间________的比值叫电容．(2)定义式：________.(3)单位：法拉(F) 1 F＝________μF＝________pF.3. 平行板电容器的电容(1)平行板电容器的电容的决定因素平行板电容器的电容C与平行板的正对面积S，极板间充满的________成正比，和极板间的________成反比．公式(决定式)为________．(2)由于平行板电容器的极板间距d，极板正对面积S或电介质εr变化而引起电容器C、Q、U、E变化的分析方法①电容器保持与电源连接，则________保持不变；电容器充电后，断开电源________不变．②由公式C＝εr S4πkd确定________的变化．③由C＝QU的关系判定______或______变化．④由E＝Ud确定两极板间________的变化．小试身手1. 下列说法中正确的是( )A. 任何两个靠得很近的彼此绝缘的导体都构成了电容器，与是否带电无关B. 电容器是盛放电荷和电能的仪器，只有带电的电容器才能称为电容器C. 电容器的带电量为8 C，说明每个极板的带电量为4 CD. 电容器的带电量为8 C，说明每个极板的带电量的绝对值为8 C2. 根据电容的定义式C＝QU可知( )A. 电容器的电容越大，则电容器所带电荷量就越多B. 电容器两极之间电压越大，电容越小C. 电容器的电容与电荷量成正比，与电势差成反比D. 电容器的电容不随电荷量及两板间电势差的变化而变化3. 平行板电容器的电容为C，带电量为Q，板间距离为d，若在两板的中点处放一电荷q，则它所受电场力的大小为( )A. k2QqCdB. k4QqCC.QqCdD.2QqCd探究讨论静电计为什么能测量出电容器两极板的电势差，而又保证电容器的电量几乎是不变的？讲练课堂一、电容器1. 基本结构：由两块彼此绝缘互相靠近的导体组成．2. 带电特点：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧．电容器所带的电量是指一个极板所带电量的绝对值．3. 板间电场：板间形成匀强电场(不考虑边缘效应)，场强大小E＝Ud，方向始终垂直板面．4. 当电容器充电时有充电电流，充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等；放电的过程实际上就是电容器极板上的正、负电荷中和的过程，当放电结束后，电路中无电流．5. 电容：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量．电容在数值上等于使两极间的电势差为1 V时电容器所带的电荷量，需要的电荷量多，表示电容器的电容大．在电容器两极板间的电势差相同的情况下，电容越大的电容器极板上所带的电荷量越大．例1电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是( )A. 电容器的电容表示其储存电荷能力B. 电容器的电容与它所带的电量成正比C. 电容器的电容与它两极板间的电压成正比D. 电容的常用单位有μF和pF,1μF＝103 pF点拨C＝QU是电容的定义式，也是计算电容的一种方法，但Q、U不是C的决定因素．反馈平台1. 有一个电容器原来已带电，电容为C＝100 μF.如果使两极板间的电势差增加20 V，求电容器上增加的电量．二、平行板电容器的电容关于平行板电容器的动态变化问题．1. 平行板电容器连接在电源两端时，电容器的d 、S 、εr 发生变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 变化．由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差U 保持不变．由C ＝εr S4πkd 可知C 随εr 、S 、d 变化而变化．由Q ＝UC ＝εr US4πkd 可知Q 也随εr 、S 、d 变化而变化．由E ＝U d知，E 随d 的变化而变化．2. 平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d 、εr 、S 变化，将引起C 、Q 、U 、E 的变化(Q 保持不变)．由C ＝εr S4πkd 知，C 随εr 、S 、d 变化而变化．由U ＝Q C＝Q εr S 4πkd ＝4πkdQ εr S 知，U 随d 、εr 、S 的变化而变化．由E ＝U d ＝Q Cd ＝Q εr Sd 4πkd＝4πkQ εr S知，E 随εr 、S 变化而变化．例2平行板电容器的电容C ，两极板间电压U ，两板间场强E 和带电荷量Q ，在下列情况下怎样变化？(1)保持两板与电源相连，只增大两板间的距离，则C _______，U _______，Q _______，E _______. (2)给电容器充电后与电源断开，再减小电容器极板间距离，则C ________，U ________，Q ________，E ________.点拨 本题考查平行板电容器的动态变化. 反馈平台2. 如图所示的电路中，闭合开关S ，电容器的两极板和电源的正负极相连，下列说法正确的是( )A. 两极板的正对面积减小，则电容器所带的电量变大B. 两极板的正对面积减小，则两极板间的场强变大C. 两极板间的距离减小，两极板间的场强变大D. 两极板间插入电介质，则两极板间的场强变大 三、有关静电计指针张角问题解答有关静电计问题的方法：静电计本身也是电容器，但静电计容纳电荷的本领很弱，即电容很小，带电的电容器与静电计相连时，来判断电容器两极板间的电势差大小，即看静电计指针偏转的大小，两极板间的电势差大，则静电计的张角大，两极板间的电势差小，则静电计的张角小．解决这类问题的出发点是电容器的极板上所带的电荷量保持不变．例3如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极之间的电势差U ，现使B 板带电，则下列判断正确的是( )A. 增大两极板之间的距离，指针张角变大B. 将A 板稍微上移， 静电计指针张角变大C. 若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D. 若将A 板拿走，则静电计指针张角变为零点拨 解答电容器动态变化问题，先确定是电压不变还是电荷量保持不变，再用公式C ＝εr S4πkd和C ＝QU等进行分析． 反馈平台3. 如图所示，在利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，下面哪些叙述符合实验观察到的结果( )A. B 板向左平移，静电计指针张角变小B. B 板向上平移，静电计指针张角变大C. B 板不动，在A 、B 间插入一块绝缘板，静电计指针偏角变大D. B 板不动，在A 、B 间插入一块金属板，静电计指针偏角变大 误区警示分析平行板电容器的动态变化问题，应首先根据电容器结构的变化情况判断电容器的电容变化情况，并结合题意看电容器的电量，极板间的电压如何变化，然后运用匀强电场的电势差与场强的关系等物理规律进行推理判断．【例】 如图所示，平行板电容器A 板带正电，并与静电计金属球相连，B 板接地，静电计指针张开一定角度，以下说法正确的是( )A. B 板向上移，静电计张角减小B. B 板向右移，静电计张角减小C. 极板间插入玻璃板，静电计张角减小D. 使A 板放走部分电荷，静电计张角减小 错解 AB剖析 首先要搞清楚电路的结构，明确静电计测量的是电容器两极间的电压；再次是要明确电容器的电压不变还是带电荷量不变，然后根据题设条件运用相应的公式进行讨论，确定选项．当B 板上时，极板正对面积S 减小，由公式C ＝εr S4πkd 知电容C 减小，因电容器与电源是断开的，电容器带电荷量Q 不变，由U ＝Q C得U 增大，静电计的张角变大，选项A 错误．当B 板右移时，极板间距d 减小，可知C 增大，U 减小，静电计的张角变小，选项B 正确． 极板间插入玻璃板，介电常数εr 增大，从而电容C 增大，U 减小，选项C 正确． 当A 板放走部分电荷，极板的带电荷量Q 减小，而C 不变，故U 减小，选项D 正确． 正解 BCD同步测试【基础巩固 轻松过关】1. 对给定的电容器，如图是描述电容C 、带电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系的图线，正确的是( )2. 某一电容器标注的是“300 V 5 μF”，对此以下说法中正确的是( ) A. 该电容器可在300 V 以下电压时正常工作 B. 该电容器只能在300 V 电压时正常工作 C. 电压是200 V 时，电容仍是5 μFD. 使用时只考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连3. 如图是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中( )A. 电阻R 中没有电流B. 电容器的电容变小C. 电阻R 中有从a 流向b 的电流D. 电阻R 中有从b 流向a 的电流 4. (改编题)如图所示，在开关S 闭合时，质量为m 的带电液滴处于静止状态，下列判断正确的是( )A. 开关S 断开，极板电荷量将减少，电压降低B. 开关S 断开，极板间距离减小，则极板间电荷量减少C. 开关S 断开，极板间距离减小，则极板间电压减小D. 开关S 断开，极板间距离减小，则带电液滴向上运动5. 传感器是一种采集信息的重要元件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F 作用于可动膜片电极上时，可使膜片发生形变引起电容的变化．将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么( )A ．当F 向上压膜片电极时，电容将减小 B.当F 向上压膜片电极时，电容将增大 C.若电流计有示数，则压力F 发生变化 D.若电流计有示数，则压力F 不发生变化 【考题试练 锋芒初显】6. 两块水平放置的平行金属板，带等量异种电荷，一个带电油滴恰好悬浮在平行板间，如果使油滴产生大小等于12g 的加速度，两极板电荷量应是原来的( )A. 2倍B. 12倍C. 32倍D. 23倍7. 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)．设两板正对面积为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，若( )A. 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d ，则θ不变8. 如图所示，水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，两极板间距为d ，一带负电的微粒从上极板M 的边缘以初速度v 0射入，沿直线从下极板N 的边缘射出，已知微粒的电荷量为q ，质量为m ，下列说法中正确的是( )A. 微粒运动的加速度为零B. 微粒的电势能减小了mgdC. 两极板间的电势差为mgd /qD. M 板的电势高于N 板的电势9. 图为电容器C 与电压为U 的电源连接成的电路．当开关K 与1接通，电容器A 板带________电，B 板带________电，这一过程称电容器的________过程．电路稳定后，两板间的电势差为________．当K 与2接通，流过导体acb 的电流方向为________，这就是电容器的________过程．10. 如图所示为一个平行板电容器，其电容为C ，带电荷量为Q ，上极板带正电，现将一个试探电荷q 由两极板间的A 点移到B 点，A 、B 两点间的距离为l ，连线AB 与极板间的夹角θ＝30°，则电场力对试探电荷q 所做的功为多大？莱顿瓶上一章我们使用过感应起电机．感应起电机上有两个内外表面都贴有金属箔的瓶子，这种瓶子叫做莱顿瓶．莱顿瓶是用来储存电荷的，实际上就是电容器．莱顿瓶是由德国物理学家克莱斯特(E. G. Kleist)和荷兰莱顿大学的物理学家穆欣布罗克(P. Musschenbrock)于1745年、1746年几乎同时发明的．有一次，克莱斯特用传导的方法给装有钉子的玻璃瓶充电．当他的一只手拿着玻璃瓶，另一只手接触铁钉时，他感到肩膀和手臂受到了一下猛击．穆欣布罗克在做电学实验时看到好不容易使带电体带上的电很快在空气中消失，便想找出一种保存电荷的办法．有一次，他用丝线吊起一支枪管来接收从摩擦起电机玻璃球传来的电．他在枪管的一端吊一根黄铜线，铜线的下端放在一只盛有水的玻璃瓶中．穆欣布罗克让助手一只手拿着玻璃瓶，同时自己使劲转动起电机．助手不慎将另一只手碰到枪管上，感到一阵强烈的电击，大喊起来．穆欣布罗克与助手互换位置，自己一手拿瓶，另一手去碰枪管，也遭到电击．克莱斯特和穆欣布罗克的实验表明，把带电体放在玻璃瓶中可以将电保存起来．后来人们把这个蓄电的瓶子叫做“莱顿瓶”(如图)．但是，当时克莱斯特并不清楚装有钉子的玻璃为什么能够保存电荷；穆欣布罗克也不知道电荷是保存在瓶子上还是保存在瓶内的水中．莱顿瓶几经改进后，瓶内外表面都贴上金属箔，瓶盖上插一根金属杆，杆上端装一金属球，下端用金属链子与瓶内表面接触．莱顿瓶放电时产生的电火花可以点燃火药、氢气等．莱顿瓶的出现为进一步研究电现象提供了有力的手段．其实，莱顿瓶就是一个同轴柱形电容器．按照克莱斯特和穆欣布罗克的实验，握瓶的手是圆柱形电容器的正极板，水和铁钉(或铜线)是负极板，电介质是玻璃．瓶中盛水并不能够改变其电容的大小，只是起到让瓶盖上插的金属杆与瓶内表面金属箔连接的作用．改进后的莱顿瓶内外表面都贴上金属箔，两金属箔分别构成两个极板，电介质是玻璃．电容器的实用举例把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压，我们说电容器储存了电荷．电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电．充好电的电容器两端有一定的电压．电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电．我们看到市售的整流电源在拔下插头后，上面的发光二极管还会继续亮一会儿，然后逐渐熄灭，就是因为里面的电容事先存储了电能，然后释放．当然这个电容原本是用作滤波的．至于电容滤波，不知你有没有用整流电源听随身听的经历，一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容，造成耳机中有嗡嗡声．这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1 00 μF，注意正极接正极)，一般可以改善效果．制作HiFi音响，都要用至少1万微法以上的电容器来滤波，滤波电容越大，输出的电压波形越接近直流，而且大电容的储能作用，使得突发的大信号到来时，电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出．这时，大电容的作用有点像水库，使得原来汹涌的水流平稳地输出，并可以保证下游大量用水时的供应．如图所示为激光闪光灯的电路原理图，你能说明其中电容C的作用吗？第8课时电容器的电容答案【自我校对】1. (1) 绝缘导体(2) ①等量导种电荷充电电流电源电动势②相互中和正负电源(3) 两极板相对的一侧(内侧) 一个极板所带电量2. (1)电荷量电势差 (2)C＝QU(3)10610123. (1) 电介质的相对介电常数εr距离d C＝εr S4πkd(2) ①U Q②C③Q U④E小试身手1.答案AD2. 答案 D3.答案C探究讨论静电计(如图甲所示)其实就是一个电容器．金属球、金属杆、指针相当于电容器的一个电极．现对其工作原理分析如下：如图乙所示，将一个已充电电量为Q的平行板电容器与静电计相连，此时指针和金属杆带正电，外壳的内表面将出现负的感应电荷，从而在金属杆与外壳间形成电场，指针表面的电荷受到电场力的作用，或者说受到来自杆上同种电荷的排斥力及金属盒内壁的异种电荷的吸引力，指针就要偏转，如果带电量越多，场强越强，则指针的偏角也越大．设静电计的电容为C，静电计所带电量为Q，由C＝QU，可知U＝QC.当C不变时，静电计两极间的电势差与其带电量成正比，即Q增大，静电计两极间的电势差也增大，而平行板电容器两板间的电势差与静电计两极间的电势差相等，所以静电计指针偏角的大小就表示了平行板电容器两板间电势差的大小．根据静电计本身特殊的结构，静电计本身的电容很小，使得平行板电容器转移到静电计上的电量很少，故可近似认为平行板电容器上的电量不变.例1解析电容是表示电容器容纳电荷的本领的物理量，A正确．电容是电容器本身的性质，只与正对面积、极板间的距离和电介质的性质有关，与电容器的带电量和两极板间的电压无关，B、C错误．电容器的常用单位的换算关系为1 μF＝106 pF，D错误.答案 A反馈平台1.解析由C＝QU可得C＝ΔQΔU.则ΔQ＝CΔU＝100×10－6×20 C＝2×10－3 C．答案2×10－3 C例2解析(1)电容器与电源相连，故U不变，根据C＝εr S4πkd和C＝QU，知d增大、C减小、Q减小，由E＝Ud，知E减小．(2)电容器充电后断开电源，故Q不变，由公式C＝εr S4πkd和C＝QU，知d减小、C增大、U减小，此时电场强度用E＝Ud不好讨论，用推论E＝4πkQεr S(此式由E＝Ud，C＝QU和C＝εr S4πkd三式导出)，可见E与d 无关，故E 不变．答案 (1)减小 不变 减小 减小 (2)增大 减小 不变 不变 反馈平台2.解析 电容器两极板间的电压不变，当两极板正对面积减小时，电容器的电容减小，由公式Q ＝CU 可知．电容器上的电量减小，选项A 错误；正对面积减小，不影响两极板间的距离，由E ＝U d可知两极板间的场强不变，选项B 错误；由E ＝U d可知选项C 正确；两极板间插入电介质，两极板间的电压和距离都没有变化，所以场强不变．答案 C例3解析 电容器上所带电荷量一定，由公式C ＝εr S 4πkd ，当d 变大时，C 变小，再由C ＝QU得U变大．当A 板上移时，正对面积S 变小，C 也变小，U 变大．当插入玻璃板时，C 变大，U 变小．当将A 板拿走时，相当于使d 变得更大，C 更小，故U 应更大．故选AB.答案 AB 反馈平台3.解析 B 板左移，d 增大，C 减小，Q 不变，U 变大，所以A 错误；B 板上移，S 减小，C 减小，Q 不变，U 变大，所以B 正确；在AB 间插入绝缘板，εr 增大，C 增大，Q 不变，U 减小，所以C 错误；在AB 中插入一块金属板，相当于减小了d ，所以C 增大，Q 不变，U 减小，所以D 错误．答案 B同步测试1.解析 电容器的电容不随所带电荷量、板间电压的变化而变化，而是平行于Q 或U 轴的直线，对同一个电容器，Q 与U 是成正比的．答案 AD2.解析 每一个电容器都有它的耐压值，电容器可以在耐压值及其以下正常工作，A 正确，B 错误；电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的结构性质决定的，选项C 正确；有些电容器是有极性的，分正负极，D 错误．答案 AC3.解析 d 增大C 减小，U 不变，所以Q 减小，电容器放电，电阻R 中有a →b 的电流，B 、C 正确．答案 BC4.解析 开关S 断开，极板的电荷量不变，当极板间距d 减小时，电容C 增大，由C ＝QU可知，极板间电压U 减小，由E ＝4πkQεr S知，E 不变，带电粒子受到的电场力不变，仍静止，C 正确．答案 C5.解析 向上压膜片相当于减小了平行板电容器间的距离，使电容增大；当压力发生变化，则板间距离发生变化，电容发生变化，而板间电压不变，故极板所带电荷量发生变化，电路上将产生电流，BC 正确．答案 BC6.解析 油滴静止时qE ＝mg 且E ＝Ud ，C ＝Q U，则有Q ＝mgdCq.若加速度向上，设此时的场强为E ′，极板电量为Q ′，板间电压为U ′.则qE ′－mg ＝12mg 且E ′＝U ′d 、C ＝Q ′U ′，则有Q ′＝3mgdC2q，所以Q ′Q ＝32，选项C 正确．若加速度向下，同理可求得此时两极板的电荷量Q ″＝mgdC 2q ，所以Q ″Q ＝12，选项B 正确．答案 BC 7.答案 A8.解析 带电微粒受重力和电场力作用，二力均在竖直方向，而v 0不在竖直方向，故带电粒子所受合外力必为零，即加速度a ＝0，所以A 正确；由F 合＝0可知，电场力方向向上，可认为M 板带正电，N 板带负电，带电粒子从M 运动到N ，克服电场力做功，电势能增大，故D 正确，B 错误；电场力做功W ＝qU ＝qEd ＝mgd ，由U ＝W q 可得U ＝mgdq，所以C 正确． 答案 ACD9.答案 负 正 充电 U b →c →a 放电10.解析 由题意知A 、B 两点间的电势差U AB ＝El sin θ＝12El .而电场强度E ＝U d 且U ＝QC .则电场力的做功为W AB ＝U AB q ＝qQl2Cd.答案 qQl 2Cd。

A B第1.8《电容器的电容》导学案班级： 组名： 姓名： 【学习目标】 1．了解电容器的结构、符号，击穿电压和额定电压的概念，认识常见的电容器。

2．知道电容器充、放电过程中极板上的电荷量、极板间的电势差、能量的变化情况，了解电容器的作用。

3．理解电容的物理意义，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。

(重点、难点)4．了解影响平行板电容器电容大小的因素及其电容的决定式，并会进行定性地分析。

(重点)【学法指导】1．用比值法定义电容；2．应用类比的方法理解电容的物理意义；3．通过实验理解影响影响平行板电容器电容大小的因素。

【知识链接】相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板之间的电场（除边缘外）可看作 电场。

【学习过程】基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗知识点一、电容器1．组成：两个彼此 又 的导体，组成一个电容器。

2．电容器的充电：（1）电路连接：如图1.8-1，单刀双掷开关S 接 （填“1”或“2”）？请在图中标出．．极板上电荷的电性，画出．．极板间电场线的方向。

（2）充电结果：极板A 带上了 电荷，极板B 带上了 电荷，两极板A 、B 之间产生了 ，由电源获得的 储存在电容器中，若A 板电势为A ϕ，若B 板电势为B ϕ，则A ϕ B ϕ（<,=，>）于是两板板存在电势差U= 。

？电容器充电后，切断与电源的联系，两个极板上的电荷是否改变？ 。

3．电容器的放电：（1）电路连接：如图1.8-2，单刀双掷开关S 接 （填“1”或“2”）（2）放电结果：两极板上的电荷 ，两极板之间不再有 ，转化为其他形式的能，此时两板电势差U= 。

4.电容器作用:从上述可得到,电容器的作用是 。

知识点二、电容1．定义：电容器所带电荷量Q 与 U 的比值，定义式为 。

这是又一个采用 法定义的物理量。

A B？“电容器所带的电荷量”是指 一个极板所带电荷量的 。

2．物理意义：表示电容器 本领的物理量。

1、通过媒体展示电容器实物让学生知道什么是电容器及常见的电容器的构成2、通过电容充放电现象的实验演示让学生理解电蛹能的基本概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；3、通过多媒体展示“水容量”和“电容量’的动态变化过程理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；4、通过实验演示让学生知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电窖器的决定式并能运用其讨论有关问题，培养学生分析问题与解决问题的能力。

（二）过程与方法结合实物观察与}亩示，通过学生的亲自实践与体会，在具体练习的计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。

（三）情感态度与价值观体会电容器在实际生恬中的广泛应用，培养学生探宄新事物的兴趣；电容器两极带等量异种电荷，让学生体会物理学中的对称美。

（四）重点，难点，疑点1．重点：电容的概念，影响电容大小的因素2．难点：电容的概念，电容器的电量与电压的关系，电容的充、放电3．疑点：两极间电势差增加1伏所需电量的多少是衡量电容器电容大小的标志。

探究案目标一：知道什么是电容器，认识常见的电容器，感知电容器的充、放电现象；请你仔细阅读教材“电容器”的内容并观察拆开的一个电容器，完成以下问题：1．构造：两个相距很近的________中间夹上一层__________，就组成一个最简单的电容器，叫做___________。

实际上，任何两个彼此_________又_________的导体，都可以看成一个电容器。

请你观看PPT，认识充放电过程的特点。

2．充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板就分别带上了________电荷，这个过程叫充电。

充电过程中由电源获得的__________储存在电容器中。

3．放电：用__________把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫放电。

放电后，__________转化为其他形式的能量。

1.8 《电容器的电容》导学案【学习目标】1．掌握电容器的结构，电容的定义式和平行板电容器电容的决定式.2．静电计的构造和指针偏角与电压的关系.【重点难点】比值法定义电容，电容的充、放电过程【学法指导】认真阅读教材，观察教材插图，体会电容的物理意义；认真观察演示实验，体会平行板电容器电容的决定因素【知识链接】电场强度、电势差【学习过程】一、电容器电容器的充电：电容器的放电:思考：电容器充放电时的电流是怎样的？二、电容思考：甲电容器两板各带2 C电量,板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电量，板间电压为4000 V,能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？如果不是，那么电容器的电容和什么有关？1．物理意义:电容是表示电容器的物理量2．定义式：3．单位：尝试应用1．根据电容器的电容的定义式C=Q/U，可知A．电容器带电的电量Q越多，它的电容C就越大，C与Q成正比B．电容器不带电时，其电容为零C．电容器两极之间的电压U越高，它的电容C就越小，C与U成反比D．电容器的电容大小与电容器的带电情况无关2．一个电容器，充电后电量为Q,两板间电压为U.若向电容器再充进ΔQ=4×10－6C的电量时,它的板间电压又升高ΔU=2 V，由此可知该电容器的电容是___________F.三、平行板电容器：1．基本结构:2．带电特点：3．板间电场：提示：我们用控制变量法来研究平行板电容器和什么因素有关，在实验中，注意静电计的使用方法和原理.影响电容的三个因素：尝试应用3．平行板电容器的电容C ( ）A．跟两极板的正对面积S有关，S越大,C越大B ．跟两极板的间距d 有关，d 越大，C 越大C ．跟两极板上所加电压U 有关，U 越大,C 越大D ．跟两极板上所带电量Q 有关，Q 越大，C 越大（拓展与提高)：两种不同变化 ---————-很重要呀！1．有源状态:电键K 保持闭合，则电容器两端的电压恒定(等于电源电动势）， 思考：在有源状态下，电压恒定，改变两极板的距离，则电容如何变化？则电量如何变化,板间场强如何变化？如果要正对面积那？用公式推导一下！ (提示：用到的公式：dU E kd S C CU Q ===，，而电量πε4）尝试应用 4．平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后,电容器的电压为U ，电量为Q ，电容为C ,极板间的场强为E .现将两极板间距离减小，则引起的变化是 （ ）A ．Q 变大B ．C 变大 C ．E 变小D ．U 变小2．无源状态：充电后断开K ,保持电容器带电量Q 恒定，思考：在无源状态下,电量不变，改变两极板的距离，则电容如何变化？则电压如何变化，板间场强如何变化？如果要改变正对面积那？用公式推导一下！方法：关键看在两种情况下那个量不变，然后分析其他的量的变化情况尝试应用5．平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大,则在此过程中( ）A．电容逐渐增大 B．极板间场强逐渐增大C．极板间电压保持不变 D．极板上电量保持不变五、常见电容器（阅读教材，注意电解电容有正负极）【训练测试】1.(2009·浏阳高二检测）一个平行板电容器，它的电容( )A．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成正比B．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成反比C．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成正比D．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成反比2．（2009·河南宝丰一中高二检测)以下说法正确的是（）A．由E＝错误!可知电场中某点的电场强度E与F成正比B．由公式φ＝错误!可知电场中某点的电势φ与q成反比C．由U ab＝Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也越大D．公式C＝Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关3．如图所示，当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动．如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化．若电容器的电容变大,则物体的位移可能的变化是（)A．加速向右移动B．加速向左移动C．减速向右移动 D．减速向左移动4．如图所示，平行板电容器C和电阻组成电路，当增大电容器极板间的距离时，则( )A．在回路中有从a经R流向b的电流B．在回路中有从b经R流向a的电流C．回路中无电流D．回路中的电流方向无法确定5．(2009·苍山高二检测）如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带电，则下列判断正确的是（）A．增大两极之间的距离,指针张角变大B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大C．若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零6．(2009·河南宝丰一中高二检测)一平行板电容器电容为C，两极板水平放置,两极板间距为d，接到电压为U的电源上,两极板间一个质量为m的带电液滴处于静止，此液滴的电量q＝________，若将两个极板之间的距离变为d/2，带电液滴将向________运动,（填“上、下、左或右”），电容器的电容将________．（填“变大、变小、或不变”)【参考答案】1．答案：B2．答案：D3．答案:BD解析：本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C的变化，根据C＝错误!可知：当电容C变大时，ε应该增大，电介质板应向左移动，所以答案B与D正确．4．答案：A解析:依图知电容器a板带正电，b板带负电．当d增大时,由公式C＝εS/4πkd知，电容C减小．由于电容器一直接在电源上，故电容器两极板间的电压U不变，所以由公式:C＝Q/U，得Q＝UC，电容器所带电量应减小,即将d增大时,电容器应放电．电容器放电时，其电流由正极板流向负极板,即从a板流出经R流向b板,所以选项A正确．5．答案：AB解析：电容器上所带电量一定，由公式C＝错误!，当d变大时，C变小．再由C＝QU得U变大．当A板上移时，正对面积S变小,C也变小，U变大，当插入玻璃板时，C变大，U变小,当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B.6．答案：mg dU向上变大【学习反思】电容的物理意义是什么?采用了怎样的定义方法？你还能说出哪些物理量的定义是采用了这样的方法？。

第一章第八节电容器的电容【学习目标】1．了解电容器的构造、种类及电路符号；2．掌握电容的概念及电容器的充放电过程；3．掌握影响平行板电容器电容的因素及公式；4．认识一些常用电容器。

【学习过程】学习任务一：手机、电脑、无线路由等电器产品已经在生活中无处不在，这些电器元件中有一个正重要的成员——电容器，阅读课本内容，弄清楚电容器的概念以及电容的概念。

电容器：电容：学习任务二：小组讨论，了解电容器的充放电过程，画出相应的电路图，并进行对应现象的分析。

充电过程：放电过程：学习任务三：观察演示实验，猜想那些因素能影响平行板电容器的电容。

学习任务四：阅读课本，了解电容器的种类。

电容器上的主要参数：学习任务五：完成下列题目，检测学习收获。

1. 一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接，以Q表示电容器的电荷量，则（）A．当d增大、S不变时，Q减小B．当S增大、d不变时，Q增大C．当d减小、S增大时，Q增大D．当S增大、d减小时，Q不变2. 两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于( )A.2：3 B．3：2 C．4: 9 D.9: 43．某一电容器标注的是“300V，5μF”，则下述说法正确的是（）A.该电容器可在300V以下电压正常工作B．该电容器只能在300V电压时正常工作C．电压是200V时，电容仍是5μFD．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连4. 设计一个电容器充放电的实验，画出实验电路图.提供的器材有干电池1个、普通开关2个、微安表2个（量程0-300μA）、电容1个、导线若干. （注：电路图中标明微安表的正负极）。

【电容器的电容】导教案【自主学习】一、电容器1．构成：由两个相互又互相凑近的导体构成。

2．带电量：电容器个极板带电量的。

3．充放电过程：（1）充电：把电容器的两极板分别和电源两极相连，使两极板分别带上电荷的过程；（ 2）放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷，电容器又不带电的过程。

二、电容1．定义：电容器所带电荷量 Q 与两极板间电势差U 的。

2．定义式：C= 。

3．物理意义：表示电容器的物理量。

4．单位： 1F= μ F= pF。

5 ．决定电容大小的要素：平行板电容器的电容 C 跟介电常数成εr 成，跟极板正对面积S 成，跟极板间的距离 d 成。

b5E2RGbCAP决定式 C= ；当极板间为真空时C= 。

三、常有的电容器1．分类：（ 1）按电解质分：空气电容器、电容器、陶瓷电容器、电容器等；（ 2）按能否可变分：电容器、电容器。

2．电容器的额定电压和击穿电压：（ 1）额定电压：电容器能够工作时的电压。

（ 2）击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的电压，若电压超出这一限度，则电容器就会被破坏。

p1EanqFDPw【怀疑研究】研究点一电容器及其充放电过程问题 1：电容器由哪几部分构成？它在电路中有什么作用？问题 2：如图1所示，电容器两板分别接在电池两荷的过程中，电容器两极板上的带电量Q、两极板化？充电过程中能量如何转变？DXDiTa9E3d 端，在两板带上等量异种电间的电压U 及场强 E 如何变问题 3：如图2所示，充了电的电容器的两板用导线相连，在两板上正、负电荷中和的过程中，电容器两极板上的带电量Q、两极板间的电压 U 及场强 E 又将如何变化？放电过程中能量如何转变？RTCrpUDGiT研究点二对电容的理解问题 4：既然电容器是用来储藏电荷的，而不一样电容器容纳电荷的本事是不一样的，我们应当用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个如何的物理量呢？5PCzVD7HxA问题 5：对一个构造必定的电容器，给它带上必定的电荷量Q，两极间也就有了必定的电势差U ，Q 与 U 能用来表示电容器的储藏能力吗？jLBHrnAILg问题 6：总结电容的观点：针对训练 1：有一电容器，带电量为 10-5 C 时，两板间的电压为200V ，假如使它带的电量再增添 10-6C．这时，它的电容是法拉，两板间的电压是V xHAQX74J0X研究点三决定平行板电容器电容大小的要素（1）（详参阅 P30 图）静电计是在验电器的基础上制成的，用来丈量电势差。

2.4.电容器的电容【学习目标】1、知道什么是电容器及常见的电容器2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算4、知道平行板电容器电容决定因素及关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题【学习重点】电容的概念、定义式及平行板电容器电容的决定式【学习难点】对平行板电容器的动态分析自主学习一、教材助读一、电容器问题1：电容器的用途是什么？问题2：电容器的充电、放电过程是怎样进行的？二、电容问题1：什么叫电容器的电容？定义式如何？单位是什么？单位之间的换算关系如何？三、平行板电容器问题1：影响平行板电容器电容的因素有哪些？他们之间的关系如何？问题2：平行板电容器间的电场具有什么样的特点？二、自学检测1、对于一个确定的电容器的电容理解正确是( )A．电容与带电量成正比 B．电容与电势差成反比C．电容器带电量越大时电容越大 D．对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加2、两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于( )A.2：3 B．3：2 C．4：9 D. 9：43、一平行板电容器始终与电池相连，现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间，与未插电介质时相比 ( )A．电容器所带的电荷量增大 B．电容器的电容增大C．两极板间各处电场强度减小 D．两极板间的电势差减小〖合作探究〗基础知识梳理一、电容器1、两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做。

2、充电——能转化为能；放电——能转化为能。

二、电容1、定义：电容器与电容器的比值，叫做电容器的电容。

2、表达式：C＝ .3、单位：国际单位制中单位，简称，符号。

lμF＝ F，l pF＝ F。

4、物理意义：电容是表示电容器的物理量，是由电容器的性质决定的,与电容器是不是带电。

三、平行板电容器1、平行板电容器电容的决定因素有：、、。