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1、第八节电容器与电容学案导学学习目标1. 知识目标%1 知道什么是电容器以及常用的电容器。%1 理解电容器的电容概念及其定义，并能用來进行有关的计算。%1 知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素冇关。%1 会对平行板电容器问题的动态分析。2. 能力目标%1 知道利用比值法定义物理量。%1 学会在实验中用控制变量法的实验方法，提高学生综介运川知识的能力。3. 情感目标结合实际，激发学牛学习物理的兴趣。学习重点电容的概念。学习难点电容的定义和引入。对平行板电容器的动态分析。自主学习1. 两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做.实际上，任何两个 又 的
2、导体，都可以看成一个电容器.2. 电容器与电容器的比值，叫做电容器的电容.表达式C =,国际单位制中单位,简称 ,符号常用较小单位1吓=F, lpF=F.电容是表示电容器 的物理量.3. 平行板电容器极板正对而积为S,极板间距为d,当两极板间是真空时，电容C,当两极板间充满相对介电常数为的电介质时，电容C4. 常用电容器从构造上看，可分为和两类常用的固定电容器有和同步导学例1：有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V,使它的电荷量减少3x10-4C,于是 电容器两极板间的电圧降低1/3,此电容器的电容量pF,电容器原来的带电荷量是C,若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是pF解析：
3、电容器两极板间电势差的变化量为AU =（i-）U =-x3V = 2V,由 C =有 C = 3 F = 150F33AU2%1 设电容器原来带电荷量为Q,则QCUlxlOxloV%1 电容器的电容是由电容器本身因素决定的，与是否带电、带多少电荷量无关，所以 电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150MF.例2：当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U,如果所带电荷量增大 为2Q,则 （）A. 电容器的电容增人为原來的2倍，两极板间电势差保持不变B. 电容器的电容减小为原来的1/2倍，两极板间电势差保持不变C. 电容器的电容保持不变，两极板间电势差增人为原來的2倍D. 电容器的电容保持不
4、变，两极板间电势差减少为原来的1/2倍解析：本题考查对电容器电容立义式的理解，应明确：对某一电容器而言，其电容的 大小，决定于它的结构，与其所带的电荷量及两极板间的电势差无关.由于电容器的内部结构不变，故其电容也不变.由电容的定义式C = Q/U可知，当所带 的电荷量增人为2Q时，两极板间的电压也相应增人为2U,故本题应选C.点评：电容器的电容是用比值法定义的，本章中学过的用比值法定义的物理量还有： 电场强度、电势差，以前学过的用比值法立义的物理量有：压强、密度等.从中了解在物理 学中是怎样来表征事物的某一特性或属性的.例3 （2000年全国高考试题）对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的
5、是（）A. 将两极板的间距加大，电容将增大B. 将两极扳平行错开，使正对血积减小，电容将减小c.在卜板的内农面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大解析：根据C二 ，影响平行板电容器的电容人小的因索有：正对面积增人，4加d电容增大；两板间距增大，电容减小；两板间放入电介质，电容增大；两板间放入金 属板，相当于减小平行板的问距，电容增大.所以选项B、C、D止确.点评：这是一道关于电容器的电容的基木题，电容器的电容是由木身的结构来决定 的.空气的介电常数接近于1,其它各种绝缘体的介电常数都人于1,所
6、以空气电容中插入 任何绝缘休，其电容都增大.例4连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则（）A. 电容器的电容C变人B. 电容器极板的带电荷量0变人C. 电容器两极板间的电势差变大D. 电容器两极板间的电场强度E变大解析：这是一道考查对电容器的有关物理量理解的问题.平行板电容器的电容C = ，当两极板间的距离d减小时，C增人，由于两极板连接在电池两极上，则两极 4加d板间的电势差保持不变，电容器所带电荷&Q=UC变大，两极板间的电场强度E= d变人.选项A、B、D正确.例5如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两 板间的一质量为加，带电荷量为g的
7、微粒静止不动，下列各叙述中止确的是（）A 微粒带的是止电B. 电源电动势的大小等于mgd/q丄TC. 断开开关S,微粒将向下做加速运动夕D. 保持开关S闭合，把电容器两极板距离增人，将向下做加速运动解析：粒子受重力和向上电场力作用而静止，两板间的电场方向向下，所以粒子带负 电；由于粒子处于平衡状态时有qE = mg ,电源电动势e = Ed=；断开开关S,电 q容器的带电荷量不变，根据E = - = - = =极板间电场没有改变，微粒d Cd eS . 迟a4兀kd仍将静止不动；保持开关闭合，电容器两极板间电压不变，两极板的距离增大，根据已斗 得极板间电场的电场强度变小，微粒将向卜做加速运动.
8、所以选项B. D正确.例6（1997年上海市高考试题）如图所示，爪B为平行金P。属板，两板相距为d,分别与电源两极和连，两板的中央各有小孔M和M今冇一带电质点，自A板上方相距为d的P点 由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不 计，到达N孔时速度恰好为零，然斤沿原路返冋，若保持两极板间的电压不变，则A. 把A板向上平移一小段距离,质点自p点自由F落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距离,质点H戶点H由下落后将穿过N孔继续下落C. 把板向上平移一小段距离,质点口P点口山下落后仍能返冋D.把板向下平移一小段距离,质点口 P点、口由下落后将穿过N孔继续下落解析：平行金属板与电源两极
9、和连，则两极板间电势差U保持不变.带电质点由P运 动到N的过程中，重力做功与电场力做相等.若把A板向上平移-小段距离，质点速度为零的位置仍为W孔，且能返冋；若把A板 向下平移一小段距离，质点速度为零的位置仍为N孔，且能返冋.若把板向上平移一小段距离，质点速度为零的位置在N孔Z上，且能返回；若把B 板向下平移一小段距离，质点到达N孔吋将在一竖直向卜的速度，即将穿过N孔继续下落.所 以选项A、C、D止确.同步检测1. 下列关于电容器和电容的说法中，正确的是（）A. 根据C=Q/U uJ知，电容器的电容与其所带电荷量成止比，跟两板间的电压成反比B. 对丁确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压（小
10、于击穿电压口不为零）成止C. 无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所帯的电荷量与电压比值恒定不变D. 电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理屋，其大小与加在两板上的电压无关2. 如图175所示，在开关S闭合时，质量为m的带电液滴处于静止状态，那么,下列判断正确的是（）A. 开关S断开，极板上电荷量将减小，电压降低B. 开关S断开，极板间距离减小，则极板上电荷量减小C. 开关S断开.极板间距离减小，则极板间的电压减小D. 开关S断开，极板问距离减小，则带电液滴向下运动图 1753. 如图176中，是描述电容C、带电荷量Q、电势差UZ间的相互关系的图线,对于给定的电容器，关系正
11、确的是 （）图 1764. 电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明A. A所带的电荷量比B多B. A比B有更大的容纳电荷的本领C. A的体积比B大D. 两电容器的电压都改变1 V时，A的电荷量改变比B的大5. 如图177所示，先接通S使电容器充电，然厉断开S.当增人两极板间距离时, 电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U,电容器两极板间场强E的变化情况是A. Q变小，C不变，U不变，E变小BQ变小，C变小，U不变，E不变CQ不变，C变小，U变人，E不变DQ不变，C变小，U变小，E变小6. 平行金属板A、B纽成的电容器，充电后与静电计相连，如图1-7-8,要使静电计指针张角变大.下列措施中
12、可行的是图 178A. A板向上移动B. B板向右移动C. A、BZ间插入电介质D. 使两板带的电荷量减小7. 如图179所示，A、B是平行板电容器的两个极板，B板接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P,若将B板固定，A板F移一些；或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况F，以下说法中正确的是A.A板下移时，P点的电场强度不变,P点电势不变B.A板下移时，P点的电场强度不变,P点电势升高C.B板上移时，P点的电场强度不变,P点电势降低D.B板上移时，P点的电场强度减小,P点电势降低图 179B图 17108. 一个平行板电容器，当其电荷量增加AQ=1.0x10-6C W,两板间的电
13、压升高AU=10V,则此电容器的电容C=F.若两板间电压为35 V,此时电容器的带电荷量Q=C.9. 平行板电容器两板间距为4cm,带电5.0x10叱,板间电场强度为4.5xlO4N/C,则其电容C=F,若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4,则其电容变为10. 如图1710所示，平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器，对以下两种情况：(1) 保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些；(2) S闭合后再断开，然后使A板向上平移拉开些.讨论电容器两扳间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化 情况.11. 如图1-7-11中.下列几种电路情况中有无电流?若有电流，电阻R上电流方向如何？%1 合上开关S瞬间；%1 介上S后乂将电容器C的两板距离增大.学后反思：你对学案的意见：课后作业：问题与练习1、2、3、4第八节电容器与电容学案导学答案自主学习：1平板电容器、彼此绝缘、相互靠近、2.带电荷量Q、两板间电压U、Q/U、 法拉、法、F、10、10_1容纳电荷本领3.固定电容、可变电容、电解质电容3.5x10 同步检测答案：l.BCD 2.C 3.AD 4.BD 5.C 6.AB 7.AC &1.0x10 7 9.28pF 7pF10. (1)U保持不变、Q变小、E不变 (2) Q不变、E不变、U增大11. (1)从A经R到B (2)由8经只到人
