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第8节 电容器的电容【学习目标】1知道什么是电容器以及常用的电容器。2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知道平行板电容器的电容公式及其含义,会进行动态分析。【重点难点】重点:掌握电容的概念、定义式及平行板电容器的电容的决定因素。 难点:电容器的电容的计算与应用来源:学科网ZXXK【自主学习】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”)(2)充电结果:两个极板分别带上了 电荷,两极板之间产生了 ,由电源获得的 储存在电容器中。3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。4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?5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 , 转化为其他形式的能。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。2“电容器所带的电荷量”是指 一个极板所带电荷量的 。3物理意义:表示电容器 本领的物理量。4单位:在国际单位制中的单位是 ,简称法,符号是 。1F= F= PF。知识点三、平行板电容器的电容平行板电容器的电容C与极板的正对面积S、极板间的距离d、电介质的相对介电常数r的关系式为C= ,即平行板电容器的电容C与电介质的相对介电常数r成 ,与极板的正对面积S成 ,与极板间的距离d成 。当两极板间是真空时,C= 。知识点四、常用电容器1分类:从构造上可以分为 电容器和 电容器两类。 2电容器的额定电压:电容器能够 时的电压。电容器的击穿电压:电介质被 时加在电容器极板上的极限电压。电压超过这一限度,电容器就会损坏。【合作探究一】如何理解教材P29“同一个电容器,比值是一个常量”,“电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量”?问题1:如图1.8-3,柱形水容器中的水量V与水深H的比值表示的是容器的哪个量?同一个容器,比值是常量还是变量?不同的容器,比值是否相同?比值越大,容器容纳水的本领是越大还是越小?问题2:将电容器与柱形水容器进行类比,则电荷量Q、电势差U、电容c分别类比于水容器的哪个量?来源:学科网ZXXK【合作探究二】“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验现象分析问题1:“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验过程及现象如下图所示,实验过程中电容器的电荷量Q如何变化?静电计测量的是哪个物理量?静电计的指针偏角变大,这个量怎样变化?问题3:试根据上图中的现象分析影响平行板电容器电容大小的因素:图甲:保持 不变, 两板间正对面积S,观察到静电计指针偏角 ,即电势差U ,则电容C 。图乙:保持 不变, 两板间间距离d,观察到静电计指针偏角 ,即电势差U ,则电容C 。图丙:保持 不变, 电介质,观察到静电计指针偏角 ,即电势差U ,则电容C 。问题3:应用公式与时应注意什么问题?归纳总结:【课堂小结/本节知识网络】本节课我们学习了电容的概念,以及用实验方法探究了电容与哪些因素有关。【思考】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?【当堂检测】1一个平行板电容器,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以下说法正确的是A由E可知电场中某点的电场强度E与F成正比B由公式可知电场中某点的电势与q成反比C由UabEd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CQ/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【课后巩固】1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2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零3一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状态,重力加速度为g,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”)来源:Z*xx*k.Com参考答案自主学习:来源:学科网知识点一1 绝缘 相距很近2 (1)1 (2)等量的异号 电场 电能3 略4 不变5 (1)2 (2)中和 带电 电能知识点二1 电容器两极板间的电势差 电容 比值法2 电容器 绝对值3 容纳电荷4 法拉 F 10-6 10-12 知识点三1 正比 正比 反比 来源:学|科|网Z|X|X|K2固定 可变3正常工作 击穿当堂检测:1答案:B2答案:D3答案:BD解析:本题由于相对介电常数发生变化而引起电容器的电容C的变化,根据C可知:当电容C变大时,应该增大,电介质板应向左移动,所以答案B与D正确课后巩固:1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CS/4kd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:CQ/U,得QUC,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2答案:AB解析:电容器上所带电量一定,由公式C,当d变大时,C变小再由C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.3答案:mg向上变大。
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