甘肃省崇信县高中物理 第一章 静电场 8 电容器的电容

甘肃省崇信县高中物理 第一章 静电场 8 电容器的电容

‎8　电容器的电容 ‎ 学习目标 ‎1.知道什么是电容器,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象.‎ ‎2.理解电容概念及其定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会用来进行有关的计算.‎ ‎3.通过实验了解影响平行板电容器的电容与哪些因素有关,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器的电容大小的方法.‎ 自主探究 ‎1.电容器的作用:电容器就是　　　　　　的容器.‎ ‎2.电容器的构造:由两个　　　　、　　　　的导体组成.‎ ‎3.电容器的工作过程:充电:使电容器两个极板带上　　　　的过程;放电:使电容器两极板上电荷　　　　的过程.‎ ‎4.电容的物理意义:电容是表示电容器　　　　本领的物理量.‎ ‎5.电容定义式:　　　　,C与电容器是否带电、所装电荷量、两极板间电势差　　　　,而是由电容器　　　　决定.‎ ‎6.单位:　　　　(F),‎1 F=　　　　μF=　　　　pF.‎ ‎7.平行板电容器电容的决定式:　　　　,其中k为　　　　,d为　　　　,S为　　　　,εr为　　　　(描述两导体间绝缘介质特性).‎ 合作探究 ‎【活动一】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 ‎1.请仔细阅读教材“电容器”的内容并观察拆开的一个电容器,完成以下问题:‎ 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.‎ ‎2.请观看演示实验,认识充放电过程的特点,完成以下问题:‎ 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.‎ 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.‎ ‎【活动二】理解电容器的电容概念及其定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会用来进行有关的计算 请仔细阅读教材“电容”的内容,完成以下问题:‎ ‎(1)定义:一个电容器所带的　　　　　　与电容器两极间的　　　　　的比值,叫做电容器的电容.‎ ‎(2)定义式:C=　　　　.‎ ‎(3)物理意义:电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为　　　　时电容器要带的电荷量,需要电荷量多,表示电容器的电容　　　　,电容是表示电容器　　　　的物理量.‎ ‎(4)单位:国际单位制中,电容的单位是　　　,简称　　　,符号是　　　　.常用的单位还有　　　　、　　　　.如果一个电容器带‎1C的电量,两极板间的电势差是1 V时,这个电容器的电容就是　　　.1 μF=　　　F;1 pF=　　　　F.‎ 特别提醒:电容器的电容大小是由本身的特性决定的,与极板间电势差、电容器带电荷量多少及带不带电荷无关.‎ ‎【活动三】通过实验了解影响平行板电容器的电容与哪些因素有关,了解平行板电容器的电容公式,认识常见的电容器,知道改变平行板电容器的电容大小的方法 ‎1.实验探究决定电容大小的因素:‎ 实验1:保持极板上的电荷量Q不变,两极板间的距离d也不变,改变两个极板的正对面积S,观察　　　　得知两极板间电势差的变化,判断电容C与正对面积S的关系.‎ 实验2:保持Q、S不变,改变距离d,采用实验1的方法,判断C与d的关系.‎ 实验3:保持Q、S、d都不变,在两极板间插入电介质,判断电介质的存在对电容C的影响.‎ 电容决定式:　　　　　　　　　.‎ ‎2.请仔细阅读教材“平行板电容器的电容”的内容,完成以下问题:‎ 平行板电容器的电容表达式C=　　　　　　,式中各字母代表的物理量分别是　　　　　　　　　　　　　　　　;真空中的相对介电常数等于　　　　,所有介质的相对介电常数均　　　　1.由静电计的指针偏转可推知两导体间　　　　的大小.‎ ‎3.仔细阅读教材“常用电容器”的内容,完成以下问题:‎ 电容器在我们当今生活中随处可见,如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器.‎ ‎(1)常用的电容器,从构造上看,可分为　　　　和　　　　两类.‎ ‎(2)常见的固定电容器有　　　　和　　　　两种,其表示符号分别为　　　　和　　　　.教材上所给出的可变电容器是利用　　　　的改变来改变电容大小的,其表示符号为　　　　.‎ ‎(3)击穿电压是指　　　　　　　　.电容器上标出的额定电压一般　　　　(选填“大于”或“小于”)击穿电压.‎ 课堂检测 ‎1.对于一个确定的电容器的电容正确的理解是(　　)‎ A.电容与带电量成正比 B.电容与电势差成反比 C.电容器带电荷量越大时,电容越大 D.对确定的电容器,极板带电荷量增加,两板间电势差必增加 ‎2.关于电容器的电容,下列说法正确的是(　　)‎ A.电容器所带的电荷量越多,电容就越大 B.电容器两极板间电势差越高,电容就越大 C.电容器所带电荷量增加一倍,则两极间的电势差也一定增加一倍 D.电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量 ‎3.如图所示,是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Q、极板间电势差U和电容C之间的关系的图象,其中正确的是(　　)‎ ‎4.下列措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大的是(　　)‎ A.使两极板靠近些　　　　　　　B.增大两极板的正对面积 C.把两极板的距离拉开些 D.在两极板间放入云母 ‎5.某电容C=20 pF,那么用国际单位表示,它的电容为　　　　　F.‎ ‎6.两个电容器电荷量之比为2∶1,电势差之比为1∶2,则它们的电容之比为　　　　　.‎ ‎7.如图所示,给电容器充电,静电计指针偏转一个角度.以下情况中静电计的指针偏角增大还是减小?‎ ‎(1)把两板间的距离减小;‎ ‎(2)把两板间的正对面积减小;‎ ‎(3)在两板间插入相对介电常数较大的电介质.‎ ‎8.拓展应用:电容式传感器是把非电物理量(如位移、速度、压力、温度、流量等)转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电阻、电容等)的一种组件(非电物理量→传感器→电学物理量).电容式传感器是常见的一种,试分析图中的电容式传感器是测量　　　　的电容式传感器,原理是 ‎　.‎ 参考答案 自主探究 ‎1.存储电荷 ‎2.彼此绝缘　相距很近 ‎3.等量异号电荷　中和 ‎4.容纳电荷 ‎5.C=　无关　本身结构 ‎6.法拉　106　1012‎ ‎7.C=　静电力常量　板间距离　两极板正对面积　相对介电常数 合作探究 ‎【活动一】‎ ‎1.金属板　绝缘物质　平行板电容器　靠近　绝缘 ‎2.等量异号　电能　导线　电场能 ‎【活动二】‎ ‎(1)电荷量　电势差 ‎(2)‎ ‎(3)1 V　大　容纳电荷本领 ‎(4)法拉　法　F　μF　pF　‎1F　10-6　10-12‎ ‎【活动三】‎ ‎1.静电计　C=‎ ‎2.　k:静电力常量;d:板间距离;S:两极板正对面积;εr:相对介电常数　1　大于　电势差 ‎3.(1)固定电容器　可变电容器　(2)聚苯乙烯电容器　电解电容器　　　铝片正对面积　　(3)加在电容器两极上的极限电压　小于 课堂检测 ‎1.D　解析:C的大小与Q、U无关,由电容自身决定.‎ ‎2.CD　解析:理解电容公式C=.‎ ‎3.BCD　解析:C的大小与Q、U无关,C一定,Q与U成正比.‎ ‎4.ABD　解析:由平行板电容器电容公式C=,知其与k、d、S、εr都有关系.‎ ‎5.解析:单位制的换算,‎1 F=10-12 pF 答案:2×10-11‎ ‎6.解析:根据公式C=代入求解.‎ 答案:4∶1‎ ‎7.解析:本题利用电容定义式C=和电容决定式C=共同分析.‎ 答案:(1)减小　(2)增大　(3)减小 ‎8.压力F　当待测压力F作用于可动膜片电极时,膜片发生形变,使极板间距离d发生变化,引起电容C发生变化.知道C的变化,就可以知道F的变化情况.‎