1.8《电容器的电容》学案
【学习目标】
1.知道什么是电容器以及常用的电容器。
2.理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。
3.知道电容公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
4.会对平行板电容器问题进行动态分析。
【课前预习】
一、电容器
1、生活中的电容
如右图所示，各种各样的电容器，你知道它们的作用吗？你能举出生活中应用电容的几个实例吗？
2、电容器
（1）电容器的构成
在两个相互靠近的平行金属板中间夹上一层_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______，就构成了一个平行板电容器，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，即可构成一个______。
（2）电容器的充电放电
①充电：电容器两板分别接在电源两端，两板带 ( http: / / www.21cnjy.com )上_______电荷的过程。在充电过程中，电路中有短暂的________，充电过程中由电源获得的电能储存在电容中，称为电场能。
②放电：充了电的电容器的两极板用导线连接， ( http: / / www.21cnjy.com )使两极板上正、负电荷 _______的过程。在放电过程中，电路中有短暂的________，放电后，两极板间不存在电场，电场能转化为其他形式的能。
说明：当电容器与电源相连时其两板间的电势差不变，当与电源断开时其电荷量不变。
二、电容
1、电容器所带电荷量Q：是指_____个极板所带电荷量的_______。
2、电容C
思考：实验表明电容器所带电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷量与其两板的电势差成正比，甲电容器两板各带2 C电荷量 ，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电荷量 ，板间电压为2000 V，谁容纳电荷的能力大呢？（甲容纳电荷的本领大）
结论：①电容：电容器所带_______与电容器两极板间的________的比值。可用电容器的电容来描述电容器容纳电荷的本领。
②表达式：C＝
③在国际制单位中，电容的单位是法拉，符号是F，1F=μF=pF。其含义是当电容器带1C的电荷量时两板间的电势差为1V。
思考： C由Q、U决定吗？（不是，C是比值定义式，它们仅是数量上的关系式）
3、电容的决定因素
（1）在课本第30页的演示实验表明，当 ( http: / / www.21cnjy.com )保持Q和d不变时，电容C随正对面积S的____而______；当保持Q和S不变时，电容C随板间距离d______而______；当保持Q、d和S不变时，在板间放入不同的电介质其电容不同。
（2）理论分析表明：影响平行板电容 ( http: / / www.21cnjy.com )器的电容有关的因素：_______、_______和_________。其表达式为C=_______，当电容器内没有电介质时，C=_____。
说明：其中为相对介电常数，它是与电介质的性质有关。由于空气的介电常数接近1，故可忽略空气对电容的影响。
4、常用电容器
（1）固定电容器：电容是不变的，用符号_______表示。
（2）可变电容器：电容是可变的，用符号 ____ 表示。
（3）电容器的两个重要参数：
①额定电压：正常工作所能承受的电压。
②击穿电压：电容器工作时不可超过的极限电压，超过这个极限电压，电容器将会损坏。
【预习检测】
1．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是 ( )
A．根据可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比
B．对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比
C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带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量，其大小与加在两板上的电压无关
2．如图所示，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，极板间距离减小，则带电液滴向下运动
3．如图2中，是描述电容C、带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图线，对于给定的电容器，关系正确的是 ( )
【典题探究】
例1：有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，使它的电荷量减少，于是电容器两极板间的电压降低，此电容器的电容量 μF，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 μF．
【解析】①电容器两极板间电势差的变化量为
，由有
②设电容器原来带电荷量为Q，则
③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150μF．
【拓展】 电容的大小等于电容器所带的电荷量 跟电容器两极间电势差的比值。可以证明：电容的大小也等于电容器带电荷量 的改变量ΔQ跟对应的两极间电势差的改变量ΔU的比值。即。
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．电容器的电容增大为原来的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，两极板间电势差增大为原来的2倍
D．电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的倍
【解析】本题考查对电容器电容定义式的理解，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．由电容的定义式可知，当所带的电荷量增大为2Q时，两极板间的电压也相应增大为2U，故本题应选C．
【拓展】 电容器的电容是用比值法 ( http: / / www.21cnjy.com )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定义的物理量有：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：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变大
B．电容器极板的带电荷量Q变大
C．电容器两极板间的电势差U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，当两极板间的距离d减小时，C增大，由于两极板连接在电池两极上，则两极板间的电势差U保持不变，电容器所带电荷量变大，两极板间的电场强度 变大．选项A、B、D正确．
[变式训练]平行板电容器充电后与电池断开，若把两板间的距离增大，则（ ）
A、电容器的电容减小 B、电容器两极板间的电压将减小
电容器所带电荷量 将减小 D、电容器两极板间的电场强度不变
[答案]AD
【总结】 求解平行板电容器动态变化问题时，首 ( http: / / www.21cnjy.com )先要分清什么量在变、什么量不在变。这里有两点必须注意：（１）保持电容器和电源连接时，U不变；（２）电容器充电后跟电源脱开时，Q不变。
1.8电容器 电容
《学案》
【课前预习】
2、（1）电介质， 电容器。（2）等量异号 充电电流，中和 放电电流
二、1、单 绝对值。2、电荷量Q 电势差U C＝
3、增大 增大； 增大 减小； 正对面积、板间距离和电介质。 C=， C=。
【预习检测】
1.BCD 2.C 3.AD
图21.8《电容器的电容》练案
当堂检测 A组（反馈练）
1．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
2．如图所示，先接通S使电容器充电， ( http: / / www.21cnjy.com )然后断开S．当增大两极板间距离时，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
B．Q变小，C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变小，E变小
3．平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 ( )
A．A板向上移动
B．A板向右移动
C．A、B之间插入电介质
D．使两板带的电荷量减小
4．如图5所示，A、B是平行板电容器的 ( http: / / www.21cnjy.com )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板下移一些；或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，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
5．平行板电容器两板间距为4cm，带电荷量，板间电场强度为，则其电容C＝ ，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的，则其电容变为 ．
B组（拓展练）
1．一个平行板电容器，当其电荷量增加时，两板间的电压升高，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.
2.传感器是一种采集信息的重要器件，如图 ( http: / / www.21cnjy.com )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（ ）
A．当F向上压膜片电极时，电容将减少
B．当F向上压膜片电极时，电容将增大
C．若电流计有示数，则压力发生变化
D．若电流计有示数，则压力不发生变化
3.如图所示，两块水平放置的平行金 ( http: / / www.21cnjy.com )属板a、b，相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，a板接地，a板的正中央有一小孔B. 从B孔正上方h处的A点，一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q的带电油滴，油滴穿过B孔后落到b板，把全部电荷量传给b板，若不计空气阻力及板外电场．问：
(1)第几滴油滴将在a、b板间作匀速直线运动？
(2)能达到b板的液滴不会超过多少滴？
《练案》
当堂检测 A组（反馈练）
1.BD 2.C 3.AB 4.AC 5. 25pF 6.25pF
B组（拓展练）
1. 2.BC 3．（1）＋1，（2）＋1.
A
B
图5
A
B
h
d
b
a
