2.4 电容器 电容 学案 (4)

2.4
电容器
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的动态分析。
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
lμF＝________F，l
pF＝________F．电容是表示电容器____
____
的物理量．
3．平行板电容器极板正对面积为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εr，的电介质时，电容C
________________．
4．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3
V，使它的电荷量减少3×l0-4C，于是电容器两极板间的电压降低1/3，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Q＝CU＝1.5×10-4×3＝4.5×10-4C.
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．
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1／2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C＝Q/U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．
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．
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1—7—5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l—7—6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
(
)
4．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1—7—7所示，先接通S使电容器充电，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
【反思】
收获
疑问
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、容纳电荷本领
3.固定电容、可变电容、电解质电容
同步检测答案：1.BCD
2.C
3.AD
4.BD
5.C
图1—7—5
图l—7—6
图l—7—7