2020屆高中物理 第8節(jié) 電容器與電容學(xué)案 新人教版選修3-1

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1、第8節(jié) 電容器與電容 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 1知道什么是電容器以及常用的電容器 2知道公式及其含義，知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1．兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)，就組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器，叫做___________．實(shí)際上，任何兩個(gè)__________________ 又_______________ 的導(dǎo)體，都可以看成一個(gè)電容器． 2．電容器______________與電容器______________的比值，叫做電容器的電容．表達(dá)式C＝______，國(guó)際單位制中單位__________，簡(jiǎn)稱____________ ，符號(hào)

2、________________． 常用較小單位 lμF＝________F，l pF＝________F．電容是表示電容器____ ____ 的物理量． 3．常用電容器從構(gòu)造上看，可分為________________和________________ 兩類．常用的固定電容器有______________和_________________ ． 三、提出疑惑 同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中 疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 一、教學(xué)目標(biāo) ?、僦朗裁词请娙萜饕约俺Ｓ玫碾娙萜?。 ②理解電容器的電容概念

3、及其定義，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 ③知道公式及其含義，知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)。 ④會(huì)對(duì)平行板電容器問(wèn)題的動(dòng)態(tài)分析。 二、學(xué)習(xí)過(guò)程 1、電容器 （1） 構(gòu)造: . （2） 電容器的充電、放電 操作：把電容器的一個(gè)極板與電池組的正極相連，另一個(gè)極板與負(fù)極相連，兩個(gè)極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個(gè)過(guò)程叫做 。 現(xiàn)象： 。 操

4、作:把充電后的電容器的兩個(gè)極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個(gè)過(guò)程叫 . 現(xiàn)象: 。 提問(wèn):電容器在充、放電的過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么? 小結(jié)： 。 2、電容 與水容器類比后得出。說(shuō)明：對(duì)于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器，C（類比于橫截面積）不變。這是量度式，不是關(guān)系式。在C一定情況下，Q=CU， Q正比于U。 （1） 定義： 。 （2） 公式： 。 （3） 單位： 。 （4）電容的

5、物理意義： 。 3、平行板電容器的電容 （1）[演示]感應(yīng)起電機(jī)給靜電計(jì)帶電 說(shuō)明:靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的,用來(lái)測(cè)量電勢(shì)差.把它的金屬球與一個(gè)導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個(gè)導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個(gè)導(dǎo)體之間的電勢(shì)差U. 三、反思總結(jié) 1. 2. 3. 結(jié)論: 。 平行板電容器的決定式：真空 介質(zhì) 四、當(dāng)堂檢測(cè) 1．關(guān)于電容器的充放電，下列說(shuō)法中正確的是( ) A．充放電過(guò)程中外電路有瞬間電流 B．充放電過(guò)程中外電路有恒定電流 C．

6、充電過(guò)程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．放電過(guò)程中電容器中的電場(chǎng)能逐漸減小 2．一平行板電容器始終與電池相連，現(xiàn)將一塊均勻的電介質(zhì)板插進(jìn)電容器恰好充滿兩極板間的空間，與未插電介質(zhì)時(shí)相比( )． A．電容器所帶的電荷量增大 B．電容器的電容增大 C．兩極板間各處電場(chǎng)強(qiáng)度減小 D．兩極板間的電勢(shì)差減小 3．下列關(guān)于電容器的說(shuō)法中，正確的是( )． A．電容越大的電容器，帶電荷量也一定越多 B．電容器不帶電時(shí)，其電容為零 C

7、．由C＝Q／U可知，C不變時(shí)，只要Q不斷增加，則U可無(wú)限制地增大 D．電容器的電容跟它是否帶電無(wú)關(guān) 課后練習(xí)與提高 1．兩塊水平放置的平行金屬板A和B（A在上，B在下），兩板間的電壓U=200V，要使一個(gè)質(zhì)量為5g，帶電量為力-5×10-6C的微粒恰能在兩板間的某點(diǎn)靜止，g取10m/s2， （1）試確定A極板的帶電性質(zhì)； （2）求兩極板間的距離。 2．一平行板電容器，板間距離為d，電容為C，接在電源電壓為U的電源上，充電完成后撤去電源，求： （1）充電后電容器的帶電量； （2）充電后兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度； （3）若再拉開兩板，使板間距離增大為2d，則電容器的電容變?yōu)槎嗌?？電量?/p>

8、為多少？電壓變?yōu)槎嗌?？板間電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)槎啻螅? 參考答案 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 1. 平板電容器、彼此絕緣、相互靠近 2. 帶電荷量Q、兩板間電壓U、Q/U 、法拉、法、F 、、、容納電荷本領(lǐng) 3. 固定電容、可變電容、電解質(zhì)電容 課內(nèi)探究學(xué)案 二、學(xué)習(xí)過(guò)程 1、（1）任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器 （2）充電，從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有電場(chǎng)存在,充電過(guò)程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)中,稱為電場(chǎng)能. 放電，從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的放電電流.放電后,兩極板間不存在電場(chǎng),電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量. 小

9、結(jié) 充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場(chǎng)強(qiáng)E增加, 電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場(chǎng)強(qiáng)E減少,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能 2、（1）電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫做電容器的電容。 （2） （3）法拉（F）還有微法（F）和皮法（pF） 1F=10-6F=10-12pF （4）電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本身的性質(zhì)（由導(dǎo)體大小、形狀、相對(duì)位置及電介質(zhì)）決定的,與電容器是不是帶電無(wú)關(guān) 三、反思總結(jié) 1、保持Q和d不變， S越小,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度越大, U越大,電容C越??； 2、保持Q和S不變， d越大，偏轉(zhuǎn)角度越小，C越小. 3、保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度并且減小,電勢(shì)差U越小電容C增大. 結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)ε成正比,跟正對(duì)面積S成正比,跟極板間的距離d成反比. 真空 介質(zhì) 四、當(dāng)堂檢測(cè) 1.AD 2.AB 3.D 課后練習(xí)與提高 1．（1）正電 （2）0.02m 2．（1）CU；（2）（3）C，CU，2U，