1、 第 1 页 共 5 页 1.8 电容器的电容导学案【学习目标】1掌握电容器的结构,电容的定义式和平行板电容器电容的决定式。2静电计的构造和指针偏角与电压的关系。【重点难点】比值法定义电容,电容的充、放电过程【学法指导】认真阅读教材,观察教材插图,体会电容的物理意义;认真观察演示实验,体会平行板电容器电容的决定因素【知识链接】电场强度、电势差【学习过程】一、电容器 电容器的充电 电容器的放电 思考 电容器充放电时的电流是怎样的?二、电容思考 甲电容器两板各带 2 C 电量,板间电压为 2000 V,乙电容器两板各带 3 C 电量,板间电压为 4000 V,能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢?如果
2、不是,那么电容器的电容和什么有关?1物理意义 电容是表示电容器 的物理量2定义式 3单位 尝试应用 1根据电容器的电容的定义式 C=Q/U,可知第 2 页 共 5 页 A电容器带电的电量 Q 越多,它的电容 C 就越大,C 与 Q 成正比B电容器不带电时,其电容为零C电容器两极之间的电压 U 越高,它的电容 C 就越小, C 与 U 成反比D电容器的电容大小与电容器的带电情况无关2一个电容器,充电后电量为 Q,两板间电压为 U.若向电容器再充进 Q=4106 C 的电量时,它的板间电压又升高 U=2 V,由此可知该电容器的电容是 _F.三、平行板电容器 1基本结构 2带电特点 3板间电场 提示
3、 我们用控制变量法 研究平行板电容器和什么因素有关,在实验中,注意静电计的使用方法和原理。影响电容的三个因素 尝试应用3平行板电容器的电容 C ( )A跟两极板的正对面积 S 有关,S 越大,C 越大B跟两极板的间距 d 有关,d 越大,C 越大C跟两极板上所加电压 U 有关,U 越大,C 越大D跟两极板上所带电量 Q 有关,Q 越大,C 越大(拓展与提高) 两种不同变化 -很重要呀!1有 状态 电键 保持闭合, 则电容器两端的电压恒定(等于电 电动势) ,思考 在有 状态下,电压恒定,改变两极板的距离,则电容如何变化?则电量如何变化,板间场强如何变化?如果要正对面积那?用公式推导一下! (提
4、示 用到的公式 )dUEkSCUQ, 而电 量 4 学 尝试应用 学* * *X*X* 4平行板电容器保持与直流电 两极连接,充电结束后,电容器的电压为 U,电量为第 3 页 共 5 页 Q,电容为 C,极板间的场强为 E.现将两极板间距离减小,则引起的变化是 ( )AQ 变大 BC 变大 CE 变小 DU 变小2 无 状态 充电后断开 ,保持电容器带电量 Q 恒定,思考 在无 状态下,电量不变,改变两极板的距离,则电容如何变化?则电压如何变化,板间场强如何变化?如果要改变正对面积那?用公式推导一下!方法 关键看在两种情况下那个量不变,然后分析其他的量的变化情况尝试应用5平行板电容器充电后断开
5、电 ,然后将两极板间的正对面积逐渐增大,则在此过程中( )A电容逐渐增大 B极板间场强逐渐增大C极板间电压保持不变 D极板上电量保持不变五、常见电容器(阅读教材,注意电解电容有正负极)【训练测试】1.(2009浏阳高二检测)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 (2009河南宝丰一中高二检测)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FqB由公式 可知电场中某点的电势 与 q 成反比EpqC由 Uab
6、Ed 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 第 4 页 共 5 页 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4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 学 C回路中无
7、电流D回路中的电流方向无法确定5 (2009苍山高二检测)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零6 (2009河南宝丰一中高二检测)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 上,两极板间一个质量为 m 的带电液滴处于静止,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
8、”),电容器的电容将_(填“变大、变小、或不变”)第 5 页 共 5 页 【参考答案】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S4kd4 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 /4 d 知,电容 C 减小由于电容器一直接在电 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5 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rS4kd QUU 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.6 答案 mg 向上 变大dU【学习反思】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?