安徽省潜山县高中物理电容器的电容

安徽省潜山县高中物理电容器的电容

电容器的电容 ‎ ‎【学习目标】‎ ‎1、了解电容器的构造和常用电容器。知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。‎ ‎2、了解电容器的电容。理解电容的定义式和平行板电容器电容大小决定式。‎ ‎3、会用电容、场强、电势、电势能公式讨论电容器的动态变化问题。‎ ‎【重点难点】‎ 重点：电容器的电容定义式和决定式的理解。‎ 难点：电容器充放电过程；动态变化分析。‎ ‎【导思】‎ 一、了解电容器 提问1：电容器的构造是怎样的？‎ 提问2：什么是电容器的充电、放电？‎ 提问3:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?‎ 小结：‎ 充电——带电量Q ，板间电压U ，板间场强E ，转化为 能。‎ 放电——带电量Q ，板间电压U ，板间场强E ， 转化为 能。‎ 二、理解电容概念 电容器与水容器类比：‎ 电容器的带电量相当于水容器的 ；电容器的的板间电压相当比水容器中水的 ；电容器的电容相当于水容器的 ；电容器的耐压值相当于水容器的 。‎ 对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，其电容C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是决定式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。‎ ‎1、定义： 。‎ ‎2、公式： 。‎ ‎3、单位： 。‎ ‎4、电容的物理意义： 。‎ 三、认识常见电容器 ‎1、常见的固定电容器有 和 ，其符号分别是 、‎ ‎2、可变电容器是改变 从而改变其电容的，其符号是 ‎3、电容器的额定电压一般 击穿电压 ‎【导学】‎ 探究一、探究平行板电容器的电容 问题1：静电计实质是一种验电器。如图，电容器的一个极板与静电计的金属球（金属杆、指针）相连，另一个极板与静电计的外壳相连（或都接地），则两极板间的电压就等于 ‎ 问题2：探究平行板电容器的电容（控制变量法）‎ 内容：（1）保持带电量Q、板间距d不变，改变两极板的正对面积 现象： 结论：‎ ‎（2）保持带Q、s不变，改变d 现象： 结论： ‎ ‎（3）保持Q、s、d都不变，在两极板间插入电介质 现象： 结论： ‎ 归纳总结： ‎ ‎3、平行板电容器的电容公式：‎ 说明：电容的决定式，电容器的电容由其自身构造决定，与Q、U无关 ‎4、介电常数是反映介质 的物理量。‎ 探究二、平行板电容器的动态变化 ‎1、主要的理论论据 ‎(1)平行板电容器的电容C与板距d、正对面积S、介质介电常数ε间的关系 C=εS/4kpd .‎ ‎(2)平行板电容器内部是匀强电场,所以场强 E=U/d .‎ ‎(3)电容器所带电荷量Q=CU.‎ ‎(4)由以上三式得E=4kpQ/εS ,该式常用于Q保持不变的情况中.‎ ‎2、电容器的动态分析的两种情况 ‎(1)定电压问题 平行板电容器充电后,继续与电源的两极相连,因此两极板间的电压不变,当电容器的d、S、ε变化时,将引起电容器的C、Q、E的变化.(U不变)‎ ‎(2)定电量问题 平行板电容器充电后,切断与电源的连接,因此电容器带电荷量Q不变,当电容器的d、S、ε变化时,将引起电容器的C、U、E变化.(Q不变)‎ ‎【导练】‎ ‎【例题1】关于电容的说法中正确的是：（ ）‎ A．由C＝Q／U可知．电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关．‎ B．电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大．‎ C．由Q＝CU可知，当U增大时．Q可以无限增大．‎ D．两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容．‎ ‎【例题2】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 ‎【例题3】如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q 将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的_____________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）‎ ‎【例题4】如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极 板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则：( )‎ A．U变小,E不变 B．E变大,Ep不变 C．U变大,Ep不变 D．U不变,Ep不变