1.6
电容器
【学习目标】1.知道什么是电容器以及常见的电容器.2.理解电容的概念及其定义式C=,并能进行有关运算.
3.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,了解公式C=.
【重点难点】重点:对电容器电容的理解及其简单计算.
难点:平行板电容的动态分析.
【自主学习】
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:反映了电容器储存
物理量。
5.电容器的充电和放电:
①
叫充电(开关在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
板上的
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(开关在2位置)。
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和电能。
6.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
【交流讨论】让学生交流讨论生活中哪些用电器中运用到了电容器?
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理,阐释内涵与外延等(略)
【学以致用】
类型一、对电容器及电容定义式的理解
例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,其所带电荷量与两板间的电压成正比
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的比值都恒定不变
D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板间的电压无关
举一反三
【变式1】下列关于电容器的说法中,正确的是( )
A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多
B.电容器不带电时,其电容为零
C.由C=Q/U可知,C不变时,只要Q不断增加,则U可无限制地增大
D.电容器的电容跟它是否带电无关
【变式2】下列选项描述的是对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像,其中正确的是( )
类型二、对平行板电容器电容的理解
例2、要使平行板电容器的电容增大( )
A.增大电容器的带电荷量
B.增大电容器两极间的电压
C.增大电容器两极板的正对面积
D.增大电容器两极板的距离
举一反三
【变式】关于已充上电的某个平行板电容器,下列说法正确的是( )
A.两极板上一定带等量异号电荷
B.两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和
C.电容器带电荷量多,说明它容纳电荷的本领大
D.某电容器带电荷量越多,两极板间的电势差就越大
类型三、平行板电容器的动态问题分析(有电源U不变、无电源Q不变)
例3、平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,则( )
A.保持开关S闭合,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角增大
B.保持开关S闭合,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角不变
C.开关S断开,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角增大
D.开关S断开,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角不变
举一反三
【变式1】一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是( )
A.C和U均增大
B.C增大,U减小
C.C减小,U增大
D.C和U均减小
【变式2】如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带电,
则下列判断正确的是( )
A.增大两极板之间的距离,指针张角变大
B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大
C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角将变大
D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零
【变式3】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,如图所示,以E表示电容器两极板间的电场场强,U表示电容器两极板间的电压,EP表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置.则( )
A.U变小,E不变
B.E变大,EP变大
C.U变小,EP不变
D.U不变,EP不变
参考答案
【自主学习】
1、电荷量、电势差
2、
3、法拉、微法、皮法、10-6、10-12
4、储存电荷能力的
5.①使电容器两极板上带上等量异种电荷的过程、电荷、电流、电荷量、增大、增大
②电荷、电流、减少、减小、减小
③等量异种
6.①电势差
②电荷量
BCD
【变式1】D
【变式2】BCD
例2、C
【变式】AD
例3、AD
【变式1】B
【变式2】AB
【变式3】AC