1—8《电容器的电容》导学案
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8 电容器的电容1.知道电容器的概念,认识常见的电容器,熟悉电容器的充、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.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公式。
知道改变平行板电容器电容大小的方法。
照相机的电子闪光灯能发出强烈的闪光,这时通过闪光灯的电流相当大,有时可达几千安,但照相机的电源能够提供的电流却非常小,你知道这是为什么吗?答案:提示:这是因为照相机中有电容器,照相机中的电源先给电容器充电,完成闪光灯的储能过程。
当闪光灯被触发时,电容器中储存的能量释放出来,从而导致管内气体发出耀眼的白光。
1.电容器(1)构造:彼此绝缘而又相互靠近的两个________,就构成一个电容器。
(2)功能:①充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,就能使两个极板上带上________,这个过程叫做电容器充电。
②放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的______就会_____,电容器失去了电荷,这个过程叫做放电。
(3)带电荷量:充电后____________的带电荷量的绝对值叫做电容器的带电荷量。
思考1:电容器充放电过程中的能量转化是怎样的? 2.电容(1)定义:电容器所带的________与电容器两极板间的__________的比值,叫做电容器的电容。
(2)公式表达:C =QU。
(3)单位:在国际单位制中的单位是:______。
给电容器带上1库仑的电量,如果两极板间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是________。
1库仑/1伏=1法拉。
符号:F ,1 F =1 C /V 。
更小的单位还有________和________。
换算关系:1 F =________ μF =________ pF 。
(4)物理意义:表示电容器容纳____________的物理量。
(5)标量:只有大小,没有方向。
思考2:你认为电容器的电容与电容器极板间的电压和极板上的电荷量有关吗? 3.平行板电容器的电容理论分析表明,平行板电容器的电容跟两极板的__________成正比,跟两极板间的________成反比。
《电容器的电容》导学案一、学习目标1、知道什么是电容器及常见的电容器。
2、理解电容的概念及其定义式。
3、了解平行板电容器的电容与哪些因素有关。
二、知识梳理(一)电容器1、定义:两个彼此_____又互相_____的导体就构成一个电容器。
2、充电:使电容器两个极板带上等量_____的过程叫做充电。
充电后两极板间存在_____,电容器储存了_____。
3、放电:使充电后的电容器两极板上的电荷_____的过程叫做放电。
放电过程中,电场能转化为_____。
(二)电容1、定义:电容器所带的_____与两极板间的_____的比值叫做电容器的电容。
2、定义式:_____。
3、单位:国际单位制中,电容的单位是_____,简称_____,符号是_____。
常用单位还有_____和_____。
4、物理意义:表示电容器_____本领的物理量。
(三)平行板电容器的电容1、平行板电容器的电容与两板的正对面积 S 成_____,与两板间的距离 d 成_____,与两板间电介质的相对介电常数εr 成_____。
2、公式:_____。
三、重点难点突破(一)对电容器电容的理解1、电容 C 由电容器本身的构造决定,与电容器所带电荷量 Q 和两极板间的电压 U 无关。
2、电容器所带电荷量 Q 是指一个极板所带电荷量的绝对值。
(二)平行板电容器电容的决定因素1、正对面积 S 越大,电容越大。
可以形象地理解为极板的正对面积越大,能够容纳的电荷就越多。
2、板间距离 d 越小,电容越大。
距离越小,极板间的电场相互作用就越强,能够存储的电荷也就越多。
3、电介质的相对介电常数εr 越大,电容越大。
不同的电介质对电场的影响不同,介电常数越大,电容器存储电荷的能力越强。
四、典型例题分析例 1:一个电容器所带电荷量为 Q 时,两极板间的电压为 U,若使其所带电荷量增加 40×10^-7C 时,两极板间的电压增加 20V,则该电容器的电容为多少?解析:根据电容的定义式\(C =\frac{Q}{U}\),\(Q = CU\)\((Q + 40×10^-7) = C(U + 20)\)联立可得:\(C = 20×10^-8 F\)例 2:平行板电容器两极板间距为 d,极板面积为 S,电容为 C。
学案 1第八节《电容器的电容》第课时一、电容器.构造:1的两个_______,就构成一个电容器.符号而又彼此2.功能:(1)充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,就能使两个极板上带上____________,这个过程叫做电容器充电.与电源正极相连的极板带电,与电源负极相连的极板带电。
(2)放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的________就会________,电容器失去了电荷,这个过程叫做放电.3.带电荷量Q:是指一个极板所带电量的绝对值.二、电容1.定义:电容器的带电量Q与两极板电压U的比值,叫电容器的电容.★2.定义式:C=____________3.电容在数值上等于使两极板间电压为1V时电容器需要带的电荷量。
,1 F=1 C/V。
1 F=________4.单位:国际单位制:法拉。
符号:FμF=______pF.★5.物理意义:表示6.标矢量性:只有大小,没有方向.探究实验一:电容器的带电量Q与其两极板电压U的关系Q/16 Q/8 Q/4 Q/2 Q Q电荷量电压U/V根据实验填好数据表格,并在坐标纸上作出Q与U的图象三、平行板电容器的电容实验探究二:平行板电容器的电容与两极板正对面积、间距、电介质的关系方案一:静电计测电压,电量一定时,根据电压大小可定性判断电容大小 ,C U , 越小,静电计的偏转角度越大说明电势差大;SQ1、保持和d不变,2、保持Q和S不变, d越大,静电计偏转角度越大,说明电势差,C .3、保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度减小,说明电势差U ,电容C .方案二:万用电表直接测电容1、保持距离d和介质不变,改变面积S,记录数据,并作图40 32 24 16 8 S正对面积C/nF电容与正对面积S________:保持距离d和介质不变,电容C结论1,记录数据,并作图、保持正对面积S和介质不变,改变距离d2 1d 2d 3d 4d 5d 6d 距离d C/nF电容和介质不变,电容S2结论:保持面积d________C与距离不变,改变介质,记录数据d和距离S、保持正对面积3.玻璃空气介质C/nF电容_____________不变,电容C与电介质3:保持面积S和距离d结论★决定式:C=____________,式中各物理量的意义四、常用电容器________电容器.1.从构造上看:可分为________电容器和额定电压:电容器的外壳上标的是工作电压,也称为额定电压.2.击穿电压,加在电容器上的电压若超过这个值,电介质会被击穿,电容器会损坏..(填“大于”“等于”或“小于”)击穿电压额定电压________五、课堂练习:)1(单选)、下列说法正确的是(,另一极带电-Q,则此电容器不带电A、电容器一极带电+QB、电容器两极板间电压越高,电容越小C、电容器所带的电荷越多,电容就越大、电容器所带电荷增加一倍,则两极间的电压也一定增加一倍 D( (多选)2、下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些) 使两极板靠近些 A.增大两极板的正对面积B.C. 把两极板的距离拉开些D. 在两极板间放入云母六、课堂小结:1、电容器定义充电:使电容器两极板带上等量异种电荷的过程。
《电容器的电容》导学案【学习目标】1、了解电容器的构造和常用电容器。
2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。
3、掌握电容器的电容。
4、经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,掌握理解决定平行板电容器电容大小的因素。
学习过程一、电容器1.定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
2、电容器的作用:3.电容器的充、放电(1)、充电电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程(2)、放电充了电的电容器的两板用导线相连,使两板上正、负电荷中和的过程总结:注意:电容器充电后,任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量,用“Q”表示。
二、电容器的电容(C)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2、定义式:3、物理意义:。
4、单位:常见电容器,一般是几十pF 到几千μF 之间类比理解:5、对电容的理解:( 1)、用比值法定义物理量的特点( 2)、与水容器对比理解水容器H S V H VS =电容器U C Q U QC =C 取决于电容器自身结构而与是否带电无关。
类比:水桶的储水能力在设计好后就确定了,与是否使用无关。
例1.对电容C =Q/U ,以下说法正确的是( )A .电容器充电荷量越大,电容增加越大B .电容器的电容跟它两极所加电压成反比C .电容器的电容越大,所带电荷量就越多D .对于确定的电容器,它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变例2、平行板电容器所带的电荷量为Q =4×10-8C ,电容器两板间的电压为U =2V ,则该电容器的电容为 ;如果将其放电,使其所带电荷量为原来的一半,则两板间的电压为 ,两板间电场强度变为原来的 倍,此时平行板电容器的电容为 。
三、平行板电容器的电容1、研究影响平行板电容器电容大小的因素⑴改变平行板两极板的距离d (电量Q 、正对面积S 保持不变时)现象:⑵改变平行板两极板的正对面积S (电量Q 、距离d 保持不变时)现象:⑶、两极板间插入绝缘介质(保持Q 、S 、d 不变)现象:2. (1)、结论:(2)、公式例3.(2012·福州高二检测)如图1-6-2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 接地。
第一章 静电场主备:张永柏 修订:李润 审核1:李润 审核2:张永柏 1第八节 电容器的电容(一)学习目标:了解常见的电容器;掌握电容和影响平行板电容器电容的因素。
学习重点:掌握电容和影响平行板电容器电容的因素学习难点:电容的定义、影响平行板电容器电容的因素研究一、自主学习教材29-32页,完成下面问题。
1、电容器(1)构造:(2)电容器的充电、放电操作: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,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷,这个过程叫做 。
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫 .提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?2、电容与水容器类比后得出。
说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C (类比于横截面积)不变。
在C 一定情况下,Q=CU ,Q 正比于U 。
(1)定义: ________________。
(2)定义式: ,由定义式知1F=1C/V 。
(3)单位: 。
单位间换算关系:(4)电容物理意义:反映了电容器容纳 物理量(5)在电路图中,电容器怎样表示?_______3、平行板电容器的电容(1)平行板电容器的电容决定式 (即电容与两板的正对面积成______,与两板间距离成为_______,与介质的介电常数成正比)(2)带电平行板电容器两板间的电场可以认为是匀强电场,且E=4、测量电容器两极板间电势差的仪器—――静电计静电计实质是一种验电器,但静电计容纳电荷的本领很弱,即电容C 很小,当带电的电容器与静电计连接时,认为电容器上的电荷量保持不变。
二.合作交流:1、第一组同学讨论“电容器不带电时,电容为零”.此说法对吗?第二组同学讨论“电容器两端不加电压时,电容为零”.此说法对吗?第三组同学讨论“若A 电容器带电比B 电容器带电量多,则A 的电容就比B 的电容大”.此说法对吗?2 第四组同学讨论“若电容器A 两端电压比电容器B 两端电压大,则A 的电容就比B 的电容大” 此说法对吗?2、认真观察右边三幅图,说明研究目的、方法、结论、写出电容的决定式。
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。
高中物理第一章第八节《电容器的电容》导学案新人教版选修第八节《电容器的电容》导学案班级:____________ 组别:____________ 组名:____________ 姓名:____________【学习目标】1、知道什么是电容器及电容器的功能2、理解电容器电容的概念及定义式,并会应用定义式进行简单的计算、3、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,、知道平行板电容器的电容公式及其含义4、知道常用的电容器有固定电容器和可变电容器两大类、【重点难点】重点:电容的概念影响电容大小的因素难点:平行板电容器的两中情况【学习方法】合作探究自主学习【知识链接】匀强电场的电场强度与电势差的关系【学习内容】知识点一:电容器问题1:电容器是电气设备的重要元件,最简单的电容器由中间夹上 ___ 组成。
实际上任何两个____________________的导体都可看成一个电容器。
问题2:充电:如图1、8-1,充电后电容器的两极板分别带上了量种电荷。
充电过程中将 _______能转化为能,产生短暂的充电电流。
放电:如图1、8-2,将充电后的电容器的,两极板电荷中和,不再带电。
放电过程中将能转化能,产生短暂的放电电流。
知识点二:电容问题1:(类比法)水容器:要使水容器中水深相同,则的水容器需要的水多电容器:要使电容器两极板间电势差相同,则电容器储存的电量多实验表明:电容器所带电量与极板间的电势差成正比,,比值Q/U是一个常量,不同的电容器这个比值一般不同,可见,这个比值表征了问题2:电容1)定义:与的比值2)定义式:(比值定义法)3)单位:1F= = pF 知识点三:平行板电容器(阅读课本中的演示实验,试着回答下列问题。
)问题1:静电计:用来测,把它的跟一个导体连接,把它的跟另一个导体连接,或者,从可以看出两导体间的电势差。
本实验中:静电计的张角越大,表示平行板电容器的极板比极板的电势越高,电势差越大。
问题2:本实验采用控制变量法研究由甲可得:电容C与成比由乙可得:电容C与成比由丙可得:电容C与成比问题3:平行板电容器的电容公式:(决定因素式,只适用于平行板电容器)。
课 题: 第一章 第八节 电容器的电容【教学目标】1、了解电容器及电容的概念2、常握平行板是容器的电容问题分析方法,认识常用电容的结构。
【重点难点】 对电容概念的理解,以及动态分析问题 【学习过程】1、电容器、电容(1)电容器:两个彼此 又互相 的导体都可构成电容器。
(2)电容:①物理意义:表示电容器 电荷本领的物理量。
②定义:电容器所带 (一个极板所带电荷量的绝对值)与两极板间 的比值叫电容器的电容。
③定义式:Q Q C U U== 2、电容器的充放电过程 (1)充电过程 特点(如图所示)①充电电流:电流方向为 方向,电流由大到小; ②电容器所带电荷量 ;③电容器两板间电压 ; ④电容中电场强度 ;当电容器充电结束后,电容器所在电路中 电流,电容器两极板间 电压与充电电压 ;⑤充电后,电容器从电源中获取的能量称为 (2)放电过程 特点(如图所示):① 放电电流,电流方向是从正极板流出,电流由 大变小;开始时电流最大 ②电容器电荷量 ; ③电容器两极板间电压 ; ④电容器中电场强度 ;⑤电容器的 转化成其他形式的能注意:放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程, 当放电结束时,电路中无电流。
3、平等板电容器(1)由实验得平行板电容器的电容计算式 (即电容与两板 的正对面积成正比,与两板间距离成为反比,与介质的介电常数成 正比)(2)带电平行板电容器两板间的电场可以认为是匀强电场,且E=4、测量电容器两极板间电势差的仪器------静电计 电容器充电后,两板间有电势差U ,但U 的大小 用电压表去测量(因为两板上的正、负电荷会立即中和掉),但可以用静电计测量两板间的电势差。
甲:保持Q 和d 不变,s 越小,电势差U 越大,表示电容C 越小。
乙:保持Q 和S 不变,d 越大,电势差U 越大,表示电容C 越小。
丙:插入电解质后,电势差U 减小,电容C 增大。
静电计是在验电器的基础上改造而成的,静电计由 的两部分构成,静电计与电容器的两部分分别接在一起,则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的 ,U 的大小就从静电计上的刻度读出。
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)。
1.8 电容器的电容预习案使用说明 1、先阅读教材10-15分钟。
2、独立完成学案中的预习内容部分10-15分钟。
3、小组交流疑难问题5分钟,组长记录。
4、独立完成预习检测,加星号题目可选作。
学习目标1、知道什么是电容器以及常用的电容器2、知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
重点难点 电容器的电容的定义式,平行板电容器的电容与哪些因素有关。
预习内容 自主学习教材 独立思考问题 (独学)一、电容器 电容[问题情境]照相机的闪光灯,在不到11 000 s 的短暂时间内发出强烈闪光,瞬时电流很大,各种电池都不能承受.在实际中,常常用电容器帮助闪光灯实现它的功能.什么是电容器?它是怎样帮助闪光灯完成它的功能的?1.一个简单的电容器由哪几部分构成?2.什么是电容器的充电和放电?3.电容器的电容是怎样定义的?[要点提炼]1.电容器所带的电荷量是指____________________________.2.电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的______________,叫做电容器的电容,用C 表示电容,则有C =__________,单位__________,简称__________,符号是__________.[问题延伸]1.我们不能根据电容的定义式说电容C 与Q 成正比、与U 成反比,电容C 由电容器本身的性质决定,与Q 、U 的大小无关.公式还可表示为C =ΔQ ΔU. 2.“电容就是电容器的简称”,这种说法对吗?二、平行板电容器的电容 常用电容器[问题情境]水缸盛水的本领,由水缸本身决定,与水缸是否盛了水无关,与水缸盛水的多少也无关,同样道理,电容表征的是电容器容纳电荷的本领,由电容器本身决定,与电容器是否带电和带电荷量的多少无关.那么电容与电容器本身的哪些因素有关呢?1.静电计和验电器的功能相同吗?2.由演示实验甲、乙、丙得到的结论分别是怎样的?[要点提炼]平行板电容器的电容的决定式C =εr S 4πkd. [问题延伸]1.(1)平行板电容器内部是匀强电场,E =U d;(2)电容器所带电荷量Q =CU.2.C =Q U 与C =εr S 4πkd 的比较:(1)C =Q U 是定义式,对某电容器Q∝U,但Q U不变,该式反映容纳电荷的本领.(2)C =εr S 4πkd 是决定式,平行板电容器C∝εr ,C∝S,C∝1d,该式反映影响电容大小的因素. 预习检测答题规范训练 学习效果评估(独立完成)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小2.一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3.下列关于电容器的说法中,正确的是( ).A .电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B .电容器不带电时,其电容为零C .由C =Q /U 可知,C 不变时,只要Q 不断增加,则U 可无限制地增大D .电容器的电容跟它是否带电无关4.两块水平放置的平行金属板A 和B (A 在上,B 在下),两板间的电压U =200V ,要使一个质量为5g ,带电量为力-5×10-6C 的微粒恰能在两板间的某点静止,g 取10m/s 2,(1)试确定A 极板的带电性质;(2)求两极板间的距离。
【电容器的电容】导学案
【自主学习】
一、电容器
1.组成:由两个彼此又相互靠近的导体组成。
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= μF=pF。
5.决定电容大小的因素: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。
决定式C= ;当极板间为真空时C= 。
三、常见的电容器
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)按是否可变分: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,若电压超过这一限度,则电容器就会被损坏。
【质疑探究】
探究点一电容器及其充放电过程
问题1:电容器由哪几部分组成?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
端,在两板带上等量异种电荷的过程中,电容器两极板上的带电量Q、两极板间的电压U及场强E如何变化?充电过程中能量如何转化?
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
化?
探究点二对电容的理解
问题4:既然电容器是用来储存电荷的,而不同电容器容纳电荷的本领是不同的,我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力,这应是一个怎样的物理量呢?
问题5:对一个结构一定的电容器,给它带上一定的电荷量Q,两极间也就有了一定的电势差U,Q与U能用来表示电容器的储存能力吗?
问题6:总结电容的概念:
针对训练1:
有一电容器,带电量为10-5C时,两板间的电压为200V,如果使它带的电量再增加10-6C.这时,它的电容是法拉,两板间的电压是V
探究点三决定平行板电容器电容大小的因素
(1)(详参阅P30图1.8-4)
静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差。
把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以
量出两个导体之间的电势差U.
(2)注意观察现象并思考下列问题:
①保持Q和d不变,减小S,静电计的偏转角度如何变化?电容C如何变化?
②保持Q和S不变,增大d,静电计的偏转角度如何变化?电容C如何变化?
③保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度如何变化?电容C如何变化?
(3)结论:
①影响平行板电容器电容大小的因素:
②平行板电容器的决定式:
针对训练2:
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,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S,则θ不变
【典例剖析】
如图所示,平行板电容器竖直放置,A板上用
绝缘线悬挂一带电小球,静止时绝缘线与固定的A
板成θ角,移动B板,下列说法正确的是( )
A.S闭合,B板向上平移一小段距离,θ角变大
B.S闭合,B板向左平移一小段距离,θ角变大
C.S断开,B板向上平移一小段距离,θ角变大
D.S断开,B板向左平移一小段距离,θ角不变
【当堂检测】
1.对于一个电容器,下列说法中正确的是( )
A.电容器所带的电量越多,电容越大
B.电容器两极板间的电势差越大,电容越大
C.电容器所带的电量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍
D.电容器两极板间的电势差减小到原来的1
2
,它的电容也减小到原来的
1
2
2.如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.。
将两极板的间距变大,则( )
A.电荷将向上加速运动
B.电荷将向下加速运动
C.电流表中将有从a到b的电流
D.电流表中将有从b到a的电流
3.静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。
如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计。
开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开角度增大些,下列采取的措施可行的是( )
A.断开开关S后,将A、B分开些
B.保持开关S闭合,将A、B两极板
分开些
C.保持开关S闭合,将A、B两极板
靠近些
D.保持开关S闭合,将变阻器滑动
触头向右移动。