人教版高一物理选修3-1第一章1.8 电容器的电容 学案

1.8电容器的电容
班级_____姓名_________
【学习目标】
1.知道电容器的概念，认识常见的电容器，了解电容器的充、放电现象。
2.理解电容的概念，掌握电容的定义式、单位，并能应用定义式进行简单的计算。
3.了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器电容大小的方法。
【基本概念】
一、电容器
1．构造：任何两个____________又相距很近的____________，组成一个电容器。
2．电容器的充电和放电
(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上__________电荷的过程。
(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷____________，电容器失去电荷的过程。
3．带电荷量：充电后____________所带电荷量的绝对值。
二、电容
1．定义：电容器所带的____________与电容器两极板间的____________的比值。
2．公式：C＝。
3．单位：在国际单位制中的单位是法拉，符号：F，1 F＝1 C/V。常用的单位还有微法和皮法。换算关系：1 F＝106 μF＝1012 pF。
4．物理意义：表示____________________________________。
三、平行板电容器
1．结构：由两块彼此____________、互相靠近的____________组成，是最简单的，也是最基本的电容器。
2．决定因素：平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成____________，与电介质的相对介电常数εr成____________，与极板间距离d成____________。
3．表达式：C＝。式中k为静电力常量。
【例题讲解】
[例1] (多选)下列关于电容的说法正确的是(　　)
A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量
B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多
C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量
D．由公式C＝知，若电容器两极间电压为10 V，极板带电荷量为2×10－5 C，则电容器电容大小为5×105 F
[例2] 有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，现使它的电荷量减少3×10－4 C，于是电容器两板间的电压降为原来的，此电容器的电容是多大？电容器原来的带电荷量是多少？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？

[例3] (多选)如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是(　 　)
A．使A、B两板靠近一些
B．使A、B两板正对面积减小一些
C．断开S后，使B板向右平移一些
D．断开S后，使A、B正对面积减小一些
【课后巩固】
1．电容器是一种常用的电子元件。对电容器认识正确的是(　　)
A．电容器的电容表示其储存电荷的能力
B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比
C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比
D．电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103 pF
2.如图所示为一电解电容器，根据图中的标示，判断下列说法正确的是(　　)
A．该电容器的电容为2 200法拉
B．该电容器两极间电势差为1 V时，电容器带电量为2.2×10－3 C
C．该电容器的电路符号为
D．该电容器的击穿电压为80 V
3．一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为(　　)
A．1.0×10－8 F B．2.0×10－8 F
C．4.0×10－8 F D．8.0×10－8 F
4.如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V 降低到36 V，对电容器来说正确的是(　　)
A．是充电过程
B．是放电过程
C．该电容器的电容为5.0×10－2 F
D．该电容器所带电荷量的变化量为0.20 C
5．(多选)有一个正充电的电容器，若它的电荷量减少了3×10－6 C，电压降为原来的，则(　　)
A．电容器原来带的电荷量是9×10－6 C
B．电容器原来带的电荷量是4.5×10－6 C
C．电容器原来的电压可能是5 V
D．电容器原来的电压不可能是5×10－7 V
6．(多选)如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是(　　)
A．A板与静电计的指针带的是异种电荷
B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大
C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变
D．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小
7.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则(　　)
A．θ增大，E增大 B．θ增大，Ep不变
C．θ减小，Ep增大 D．θ减小，E不变
8. (多选)如图所示，平行板电容器两极板A、B与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则(　　)
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变
C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变
9．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10－8 C，A极板接地。求：
(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两板之间的电场强度；
(3)距B板2 cm的M点处的电势。

答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B B B BC BD D AD
9、　(1)1×10－9F　(2)2×103 V/m，方向竖直向下　(3)－20 V