2.4 电容器 电容 学案 (6)

2.4
电容器
电容
学案
【学习目标】
1.知道电容器的概念以及平行板电容器的主要构造
2.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U，并能用来进行有关的计算。理解电容器的决定式C=εs/4πkd
3.掌握平行板电容器的决定式，并能用其讨论问题
【课前预习】
熟识教材
电容器
1电容器是储存
的装置，其中两个彼此
（电介质）又相隔很近的
（两极板）就构成一个电容器。
2.
是最简单的电容器，它由两个彼此
又相隔很近的
组成。两板带
，板间形成
电场。
3.电容器的充电和放电
①
叫充电（电键在1位置）
充电过程中：
逐渐向两极板积累，电路中有短暂的
，两极板间的
增大，电场强度E
，
电势差U
，直到电势差等于电源电压。充电结束。
②放电：使充电后的电容器失去
叫放电。
放电过程中：电路中有短暂的
，两极板间的电量
，电场强度
电势差U
，直到E、U为零。放电完毕。
③充电后的电容器两个极板上，分别带有
电荷，由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互相吸引。电容器以这种方式储存电荷。
二、电容
1、定义：电容器所带
与电容器
的比值，叫做电容器的电容
2、定义式：
3、单位：
（F）、
（ F）、
（pF）1F=1C/V
1 F=
F
1
PF=
F
4、电容的物理意义：反映了电容器容纳
物理量。
三、平行板电容器的电容
1.当平行板电容器的两极板间是真空时，电容大小C与极板间的正对面积S、极板间距d的关系是：
两极板间充满同一介质时，电容变大为真空时的εr倍。，表达式为：
，其中k为静电力常量，εr为相对介电常数。
四、常用电容器
1.常用电容器从构造上看，可以分为
和
2.击穿电压：加在电容器上的
不能超过某一限度，超过这个限度，电解质将被
，电容器
，这个极限电压称为击穿电压，电容器工作时的电压低于击穿电压。
3.额定电压：电容器长时间工作时所承受的电压，比击穿电压
，电容器外壳上标的是
（工作电压）。
4.电容器的两种问题
①定电压问题：若两板始终与电源连接
保持不变
②定电量问题：若充电后与电源断开
保持不变
【学习过程】
一、电容器
1、电容器是一种用来做什么的仪器？它的基本构造如何？
2.通过自主学习你了解到最简单的电容器叫什么名字？试说说它的基本构造？它带电有哪些特点？板间场强有哪些特征？
3、电容器的充电和放电
（1）把电容器的两极板分别与与电池组的两极相连，会出现怎样的现象？电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化？这一过程直到什么时候结束？
（2）把充电后的电容器的两极板接通，会出现怎样的现象？电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化？这一过程直到什么时候结束？
4、电容器储存电荷的方式：充电后的电容器两个极板上，带电有什么特征？由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互相吸引。电容器以这种方式储存电荷。
5、在电路图中，电容器的符号如何？
二、电容
1.如何比较水容器盛水的本领的大小？类比水容器，来谈谈电容器的作用，并写出电容器电容的定义式，以及电容的单位。
2.电容C与Q成正比，与U成反比吗？你怎样认为？
三、平行板电容器
探究:
【
影响平行板电容器电容大小的因素】
实验1：保持Q和d不变，减小S,观察U的变化情况，说明C随S怎样变化？
实验2：保持Q和S不变，增大d,观察U的变化情况，说明C随d怎样变化？
实验3：保持Q、S、d不变，插入电介质,观察U的变化情况，说明C怎样变化？
通过以上实验关于平行板电容器的电容，我们得到怎样的结论？写出平行板电容器的电容决定式。
四、常用电容器
1．请你写出电容器的分类以及常见电容器的名称和符号。
2.根据右图说出你对电容器额定电压与击穿电压的认识；
你认为电容器上标的是哪一个电压？
五．电容器的两种问题专题：
①定电压问题
平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，若增大两极板间的距离d，则两极板间的电势差U，电容器所带的电量Q，两极板间的场强E如何改变？
②定电量问题
平行板电容器充电后切断与电源的连接，若增大d，则U、Q、E各如何改变？
【典型例题】　
如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地．求
(1)平行板电容器的电容；
(2)平行板两板间的电场强度；
(3)距B板2cm的C点的电势．
解析：(1)C＝＝F＝1.0×10－9F
(2)E＝＝＝2×103V/m
(3)φ＝Ed
′＝2×103×0.01V＝20V
答案：(1)1×10－9F　(2)2×103V/m　(3)－20V
【反思】
收获
疑问
【课堂练习】
1.对电容C=Q/U,下列说法正确的是
（D　）
A．电容器充电量越大，电容增加越大
B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C．电容器的电容越大，所带电量就越多
D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
2．某一电容器标注的是：“300V，5μF”，则下述说法正确的是
（AC　）
A．该电容器可在300V以下电压正常工作
B．该电容器只能在300V电压时正常工作
C．电压是200V时，电容仍是5μF
D．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连
3．对于给定的电容器，描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的
（
B
）
4．某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一电量为q的点电荷，则它所受到的电场力的大小为
（
C
）
5．如图3所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则
（
BC
）
A．电容器带电量不变
B．尘埃仍静止
C．检流计中有a→b的电流
D．检流计中有b→a的电流
【反思】
收获
疑问