电容学案
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选修3-1系列第一章第八节《电容与电容器》学案
重庆市江北中高2013级物理备课组
教学目标：
1，知道电容器的概念以及平行板电容器的主要构造
2，知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程
3，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
4，经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，知道决定平行板电容器电容大小的因素
5，掌握平行板电容器的决定式，并能用其讨论问题
《课前预习思考》
一、电容器
1、电容器是储存 的装置。
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
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：
2、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 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
《课堂学习讨论》
一，电容器的充电与放电
1、 叫充电。
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。
4、在充电的过程中，是 能转化为 能，而在放电过程中则是 能转化为 能。
二，对电容的理解
1、“电容器带电越多，电容越大，不带电时，电容为零”。此说法对吗 为什么
2、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是( )
A．电容与带电量成正比
B．电容与电势差成反比
C．电容器带电量越大时，电容越大
D．对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势差必增加。
三，两个公式C＝和C＝的区别是什么？
C＝是电容的定义式，适用于 。式中Q、U是变量，而对确定的电容器来说，C是不变的，Q与U成正比。电容的定义式也可理解为C＝。
C＝是平行板电容器的电容决定式。其中εr为板间的电介质 ，S为极板的 ，d为 ，k为静电常数．只要εr、S、d不变，其电容就保持不变。此式告诉我们，平行板电容器电容的大小由εr、S和d共同决定。
例题、如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q 将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的_____________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）
四、关于平行板电容器的两类典型问题
1、平行板电容器连接在电源两端时，电容器的d、S、εr发生变化，将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化？
由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差U保持不变。（如图2）
图2
2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d、εr、S变化，将引起C、Q、U、E怎样变化？
注意此时电容器的电量是保持不变的。（如图3）
图3
例题、将平行板电容器接上电源后再切断电源，然后使两极板间的距离增大一些，则电容器两极的电压U和两极间的场强E的变化，下列说法正确的是( )
A、U增大，E增大 B、U增大，E不变
C、U不变，E减小 D、U减小，E减小
请同学们利用剩余时间完成书上的课后作业，并对这一节课进行反思：我参与探究了吗？参与发言了吗？参与讨论了吗？与人合作了吗？提出问题了吗？观察到了什么？发现了什么？学到了什么？
《课后练习理解》
1．某一电容器标注的是：“300V，5μF”，则下述说法正确的是 [ ]
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
2．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[ ]
3．图2的电路中C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是 [ ]
A．平行板电容器两板的电势差不变 B．平行扳电容器两板的电势差变小
C．平行板电容器两板的电势差增大
D．平行板电容器两板间的的电场强度不变
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 [ ]
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 [ ]
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
6．如图4所示，用静电计测量电容器两板间的
电势差，不改变两板的带电量，把A板向右移，
静电计指针偏角将_____ __；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将___ ___；把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将__________。
重庆市江北中高2013级物理备课组
教学目标：
1，知道电容器的概念以及平行板电容器的主要构造
2，知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程
3，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
4，经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，知道决定平行板电容器电容大小的因素
5，掌握平行板电容器的决定式，并能用其讨论问题
《课前预习思考》
一、电容器
1、电容器是储存 的装置。
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
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：
2、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 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
《课堂学习讨论》
一，电容器的充电与放电
1、 叫充电。
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。
4、在充电的过程中，是 能转化为 能，而在放电过程中则是 能转化为 能。
二，对电容的理解
1、“电容器带电越多，电容越大，不带电时，电容为零”。此说法对吗 为什么
2、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是( )
A．电容与带电量成正比
B．电容与电势差成反比
C．电容器带电量越大时，电容越大
D．对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势差必增加。
三，两个公式C＝和C＝的区别是什么？
C＝是电容的定义式，适用于 。式中Q、U是变量，而对确定的电容器来说，C是不变的，Q与U成正比。电容的定义式也可理解为C＝。
C＝是平行板电容器的电容决定式。其中εr为板间的电介质 ，S为极板的 ，d为 ，k为静电常数．只要εr、S、d不变，其电容就保持不变。此式告诉我们，平行板电容器电容的大小由εr、S和d共同决定。
例题、如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q 将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的____________。在常见的电介质中，由于空气的_____________是最小的，当极板间插入其它的电介质板时，电容器的电容将_________（填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）
四、关于平行板电容器的两类典型问题
1、平行板电容器连接在电源两端时，电容器的d、S、εr发生变化，将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化？
由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差U保持不变。（如图2）
图2
2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d、εr、S变化，将引起C、Q、U、E怎样变化？
注意此时电容器的电量是保持不变的。（如图3）
图3
例题、将平行板电容器接上电源后再切断电源，然后使两极板间的距离增大一些，则电容器两极的电压U和两极间的场强E的变化，下列说法正确的是( )
A、U增大，E增大 B、U增大，E不变
C、U不变，E减小 D、U减小，E减小
请同学们利用剩余时间完成书上的课后作业，并对这一节课进行反思：我参与探究了吗？参与发言了吗？参与讨论了吗？与人合作了吗？提出问题了吗？观察到了什么？发现了什么？学到了什么？
《课后练习理解》
1．某一电容器标注的是：“300V，5μF”，则下述说法正确的是 [ ]
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
2．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[ ]
3．图2的电路中C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是 [ ]
A．平行板电容器两板的电势差不变 B．平行扳电容器两板的电势差变小
C．平行板电容器两板的电势差增大
D．平行板电容器两板间的的电场强度不变
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 [ ]
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 [ ]
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
6．如图4所示，用静电计测量电容器两板间的
电势差，不改变两板的带电量，把A板向右移，
静电计指针偏角将_____ __；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将___ ___；把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将__________。