1、1选修 3-1 1.8电容器的电容学案班级 姓名 【课前预习】：1任何_ _组成了电容器。2电容器的带电量是_ _。3电容器所带的电荷量 Q与电容器两极板间的电势差 U的比值叫做电容器的电容，用 C表示，则有_C=_；在国际单位制中，电容的单位是_，符号 F， 。pF126014平行板电容器的电容的决定式_，其中 称为电介质的相对介电常数。r【新课教学】创设情景，实例引入：图片展示电视、电脑等线路板出示电容器示教板（上装各种电容器）提出课题：电容器到底是什么样的元件？它的作用、构造、原理是什么？本节课就要研究这些问题。（一） 电容器实例探究：出示一纸质电容器并将其拆开，请学生观察。结论：有两片
2、锡箔（导体） ，中间是一层薄纸（绝缘） 。1、概念：能储存电荷的元件2、构造：实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。问题讨论：两平行导体板夹上一层绝缘物质（空气也算）能否构成电容器？2、充电、放电演示：连接如图的电路现象观察：当接 a时，G 偏转当接 b时，G 反偏分析：充电 充电电流； 电流的方向：流向正极 能量的转化：电能 电场能放电 放电电流； 电流的方向：流出正极 能量的转化：电场能 其他形式能量（二） 电容提出问题 1：既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢？定性分
3、析：对一个电容器来说，其储电能力应该是一定的，我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。问题 2：对一个结构一定的电容器，给它带上一定的电荷量 Q，两极间也就有了一定的电势差 U，Q 与 U能用来表示电容器的储存能力吗？学生：（不能，原因分析）进一步研究：实验表明，Q 增加为原来的几倍，U 也增加为原来的几倍，而两者的比值 Q/U，对同一电容器是一定的（这符合我们的要求） 。比值大，意味着在相同的电压情况下，能带的电荷量越大，这正能说明其储电能力强。对电容概念的总结：1、定义：电容器所带的电荷量 Q与电容器两极板间的电势差 U的比值2、定义式： ，或者 （比值定义）C3、物理意义：C
4、 是表示电容器容纳电荷本领的物理量。4、单位：在国际单位制中单位是法拉（F） ，1F=1C/V1F=10 -6F， 1F=10 -12F常见电容器，一般是几十 pF到几千 F 之间Aab sCE2类比理解：5、对电容的理解：1、用比值法定义物理量的特点2、与水容器对比理解水容器 H S V HVS电容器 U C Q UQ【例题 1】一个电容器，充电后所带电荷量为 Q=410-6C的电荷量时，它的板间电势差 U=2V，由此可知，该电 容器的电容是_F。如果再充进 410-6C的电荷量，其电容为_F。如果用导线将电容器两极相连，放电后，其电容为_F。小结：C 取决于电容器自身结构而与是否带电无关。
5、类比：水桶的储水能力在设计好后就确定了，与是否使用无关。过渡：通过上面的学习我们知道电容是电容器储存电荷本领的物理量，与 U和 Q 都没有关系，只与电容器的本身的构造有关。那么和什么因素有关？有什么知道呢？我们下面研究平行板电容器的电容与什么因素有关（三）研究影响平行板电容器电容大小的因素1、提出课题：平行板电容器是最简单，也是最基本的电容器，几乎所有的电容器都是平行板电容器的变形，所以我们从研究平行板电容器入手，探究决定其电容大小的因素。问题：决定平行板电容器电容的那些因素从哪儿去找？2、定性分析电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，因此它只与电容器自身的内部结构有关，与其它量（Q、U）应该
6、无关，环境因素也可不予考虑研究电容器内部的结构因素：方法分析：控制变量法实验装置分析：3、实验探究改变平行板两极板的距离 d现象：d 偏角 U Cd 偏角 U C改变平行板两极板的正对面积 S现象：S 偏角 U CS 偏角 U C两极板间插入绝缘介质（保持 Q、S、d 不变）现象：插入电介质 偏角 U C4、进一步的研究（引申）以上实验还只是定性分析，从理论角度进行定量研究，表明：当平行板电容器两极板之间是真空时， kdSC4当板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的 倍，即rkdSCr45、相对介电常数 是一个与电介质性质有关的常数（无单位） 。 读表 1.81，空气的 近似为 1（一般性r
7、 r研究中，空气对 C的影响可以忽略） （水指纯净水）两极板大小（用面积 S 表示）两极板间的距离 d两极板间的电介质Q 不变（离源）U 用静电计测V1S1h V2S2分析 C=Q/U 结论 C 与 d 成 分析 C=Q/U 结论 C 与 d 成 分析 C=Q/U 结论 C 与电介质 3（四）常见的电容器介绍1、从构造上看，可分为固定电容器和可变电容器2、固定电容器根据材料不同，常见的有：聚苯乙烯电容器；陶瓷电容器 电解电容器 （电容比较大，有极性） ，符号：3、可变电容器符号：演示：动片，定片问题：试分析变容原理？（五）小结：电容器由两片导体为极板，中间隔以电介质构成。电容 C是描述电容器容
8、纳电荷本领的物理量。定义式 UQC适用于任何电容器 C与 Q、U 无关决定式 kdSr4只适用于平行板电容器 反映 C的决定因素（六）巩固练习与应用拓展1、课堂练习：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？把两板间的距离减小；把两板间的正对面积减小；在两板间插入相对介电常数较大的电介质。学生活动：（减小；增大；减小）2、拓展应用：电容式传感器介绍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。电容式传感器是常见的一种，试分析图中的电容式传
9、感器是测_的电容式传感器，原理是_.（答案要点：测量压力 F。当待测压力 F作用于可动膜片电极上的时候，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.）固定电容器+电解电容器可变电容器4课后练习1如下图所示，是描述对给定的电容器充电时电量 Q、电压 U、电容 C之间相互关系的图像，其中正确的是（ ）2如图所示，将充好电的平行板电容器与静电计连接，静电计指针偏转的角度为 。在如下的变化中，关于静电计指针偏转角度 的变化，说法正确的是（ ）A若仅使两极板间的距离增大，则 变大 B若仅使两极板相互错开一些，则 变小 C若仅在两极板间插入玻璃板
10、，则 变大 D若仅在两极板间插入玻璃板，则 不变3传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器， 当待测压力 F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将 电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么以下说法正确的是（ ）A当 F向上压膜片电极时，电容将减小B若电流计有示数，则压力 F发生变化C若电流计有向右的电流通过，则压力 F在增大 D电流计有向右的电流通过，则压力 F在减小4如图所示，平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P正好静止在极板正中间，现将两极板稍错开一些，其它条件不变。则（ ）A油滴将向上加速，电流计中电流由 b流向 aB油滴将向下
11、加速，电流计中电流由 a流向 bC油滴将静止不动，电流计中电流由 b流向 aD极板带电量减少，两板间电势差和场强不变5如图所示，平行板电容器的两个极板为 A、B，B 板接地，A 板带电量+Q，板间电场有一固定点 P，若将 B板固定，A 板下移一些，或者将 A板固定，B 板上移一些，在这种情况下，以下说法正确的是（ ）AA 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变BA 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高CB 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低DB 板上移时，P 点的电场强度减小，P 点电势降低6如下图所示，平行板电容器的两极板 A、B 接于电池两极，一带正 电小球悬
12、挂在电容器内部，闭合开关 s，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为 ，则（ ）A保持开关 S闭合，带正电的 A板向 B板靠近， 增大B保持开关 S闭合，带正电的 A板向 B板靠近， 不变C开关 S断开，带正电的 A板向 B板靠近， 增大D开关 S断开，带正电的 A板向 B板靠近， 不变7如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，正极板 A 以固定直线OO为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时，恰有一质量为 m带负电荷的粒子(不计重力)以速度 v沿垂直于电场方向射入平行板之间， ，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板 B固定不动，带电粒子始终不与极板相碰) （ ）A直线 B正弦曲线 C抛物线D向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线8传感器是指非电学量（如速度、温度、压力等）的变化的一种元件，在自动控制中有着广泛的应用，如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电 液体形成一个电容器。从指示器显示的电容的大小的变化就能反映液面的升降 情况，两5者的关系是（ ）AC 增大表示 h增大 BC 增大表示 h减小CC 减小表示 h减小 DC 减小表示 h增大
