物理：1.8 了解电容器 静电与新技术 课件（粤教版选修3-1）

(共44张PPT)
第七节　了解电容器

第八节　静电与新技术
课标定位
学习目标：1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造．
2．理解电容的概念及其定义式和决定式．
3．掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题．
4．知道静电的危害，能正确利用静电知识．
一、识别电容器及电容器的充放电
1．基本结构：由两个彼此_______又相互______的导体组成了一个电容器．
2．电容器的充放电
(1)充电：把电容器的两个极板分别和电源的两极相连使两极板分别带上________电荷的过程．
(2)放电：把电容器的两个极板相连，使电容器两极板上的电荷发生_______的过程．
绝缘
靠近
等量异种
中和
3．电场能：当电容器两极板上带上等量异种电荷时，极板间存在__________，因而极板间具有电场能，因此电容器也具有储存电场能的作用．
思考感悟
1．平行板电容器充电后两极板带电情况怎样？两极间的电场是什么电场？电场强度与板间电势差U及板间距离d是什么关系？
电场
比值
电荷
法拉
微法
皮法
106
1012
思考感悟
2．电容器的带电荷量是两个极板所带电荷量的绝对值之和吗？
提示：电容器的带电荷量是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值，而不是指两个极板所带电荷量的绝对值之和．
三、决定电容的因素
1．实验探究：由于平行板电容器的电容与多种因素有关，故可以采取____________探究．
2．平行板电容器的电容
(1)平行板电容器的电容与两极板的正对面积成________，与两极板间的距离成_______，并跟板间插入的_________有关．
控制变量法
正比
反比
电介质
静电力常量
相对介电常数
思考感悟
3．静电计指针偏角大小的意义？
提示：静电计指针的偏角反映静电计金属球与外壳之间的电势差．偏角越大，表明电势差越大；偏角越小，电势差越小．将待测电容器的两极分别与静电计的金属球和外壳相接，则静电计的指针偏角就间接地反映电容器两板间的电势差．另外，在调节时，我们可认为电容器极板上带电荷量基本不改变．　
四、静电与新技术
1．锁住黑烟
静电在技术上有很多的应用，如激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电复印等．利用静电进行除尘的最大特点是，先使空气中的尘埃带上_________，并在电场力的作用下被吸附到____________上，当尘埃累计到一定程度时，可以在_______的作用下落入漏斗中，实现了除尘的作用．
静电
金属圆筒
重力
2．防止静电危害
静电产生危害的必要条件是积累_________的静电荷，因此，防止静电危害的基本原则是：__________________和___________________以避免静电的积累．常用方法有__________、____________、非导电材料的抗静电处理等．
足够多
控制静电的产生
把产生的静电迅速引走
静电接地
增加湿度
核心要点突破
图1－7－1
即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1．(单选)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能力
B．电容器的电容与它所带的电量成正比
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
解析：选A.电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，A正确．电容是电容器本身的性质，只与正对面积、极板间的距离和电介质的性质有关，与电容器的带电量和两极板间的电压无关，B、C不正确．电容器的常用单位的换算关系是1 μF＝106 pF，D不正确．
课堂互动讲练
例1
电容器的充放电过程
(双选)如图1－7－2所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中(　　)
A．电阻R中没有电流
B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流
D．电阻R中有从b流向a的电流
图1－7－2
【答案】　BC
【方法总结】　当电容变化时，可根据电压不变求电量．如果电量增加，则对电容器充电，若减少则放电．
(单选)(2011年汕头模拟)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
例2
【答案】　C
【方法总结】　对某一电容器而言，其电容的大小，取决于它的结构，与它所带的电荷量及两极板间的电势差无关．
平行板电容器的电容C，两极板间电压U，两板间场强E和带电荷量Q，在下列情况下怎样变化？
(1)保持两板与电源相连，只增大两板间距离，则C________，U________，Q________，E________.
(2)给电容器充电稳定后与电源断开，再减小电容器板间距离，则C________，U________，Q________，E________.
例3
电容器两类问题的讨论
【答案】　(1)减小　不变　减小　减小　(2)增大　减小　不变　不变
【方法总结】　(1)平行板电容器充电后，若保持电容器的两极板与电池的两极相连，电容器的d、S、εr变化将引起电容器的C、Q、U、E的相应变化．
由于电容器始终连在电池上，因此两极板的电压U不变，而C、Q、E的变化较复杂，具体情况如下：
如图1－7－3所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为d，电容为C，开始时两极板均不带电，A板接地且中央有一小孔，现将带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下，设每滴液滴的质量为m，电荷量为q，落到B板后把电荷全部传给B板．则：
(1)第几滴液滴将在A、B间做匀速直线运动？
(2)能够达到B板的液滴不会超过多少滴？
例4
与电容有关的力学问题
图1－7－3
【思路点拨】　(1)第n滴在A、B板间做匀速直线运动时，滴到B板上的液滴共(n－1)滴．
(2)当液滴恰好达到B板时，液滴的速度应减速至零，然后反向加速返回．
变式训练2　
(双选)如图1－7－4所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关闭合，电容器两板间有一质量为m、电荷量为q的粒子静止不动．下列叙述正确的是(　　)
图1－7－4
A．粒子带正电
B．断开开关，粒子将向下加速运动
C．保持开关闭合，将电容器两极板间的距离拉大，粒子将向下加速运动
D．保持开关闭合，将电容器两极板错开，使正对面积减小，粒子仍静止
解析：选CD.粒子处于静止状态，说明粒子所受到的电场力与重力方向相反，而电容器内部场强方向向下，故该粒子带负电；若断开开关而不调节电容器，则电容器内部场强不变，故此时粒子仍静止；若保持开关闭合，则电容器极板间电压不变；当将电容器极板间距拉大时，极板间场强大小减小，故此时粒子将向下加速运动；当保持开关闭合，仅减小两极板的正对面积时，则板间场强不变，此时粒子仍静止．