物理教科选修3-1第1章第六节

选修3-1第一章第六节电容器和电容课标定位一、电容器

１.定义：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。２.电容器的充、放电＋＋＋＋＋＋－

－

－

－

－

－

＋Q－Q充电：电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷。放电：充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和。注：电容器所带电荷量：每个极板所带电荷量的绝对值。“装电的容器”带电量：QG－＋+

电容器充放电示教板制作：金迎时电键接1电键接2J2139K按顺序点击各项12+说明：单刀双掷开关先接通1，再接通2，注意观察实验现象。核心要点突破电容器充电、放电特点1．电容器的充放电过程(1)充电过程特点(如图1－6－1所示)①充电电流：电流方向为逆时针方向，电流由大到小；②电容器所带电荷量增加；③电容器两极板间电压升高；图1－6－1④电容器中电场强度增加；⑤充电后，电容器从电源中获取的能量存储于电容器两极板间的电场中，因而又称为电场能．特别提醒：当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等．(2)放电过程

特点(如图1－6－2所示)①放电电流：电流方向是从正极板流出，电流是由大变小；②电容器上电荷量减小；③电容器两极板间电压降低；④电容器中电场强度减弱；⑤电容器的电场能转化成其他形式的能．图1－6－2即时应用

(即时突破，小试牛刀)1.如图1－6－3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，电键闭合时，在增大电容器两极板间距离的过程中(

)图1－6－3A．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的电流解析：选BC.由题意知电容器两极板间电压恒定，设已充电荷量为Q，当两极板距离增大时，电容C变小，由Q＝CU可知带电荷量Q将减小，必然有一部分正电荷通过电阻R回流．答案为B、C.二、电容C1.定义:把电容器带电量Q与两极板间的电压U的比值叫这个电容器的电容，用C表示2.定义式：Q：指每一个极板带电量绝对值,U：表示电容器两板的电势差—电压.理解：电容器的电容与Q、U无关，只由电容器本身的结构决定。3、电容在数值上也等于使两极板间的电势差增加1V时，所需要的电荷量。

4、物理意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。5、单位：国际单位制：法拉——法（F）

1F=1C/V

常用单位：微法（μF);皮法（pF)1F=106μF=1012pF甲同学说:“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?思考:乙同学说:“若A电容器带电比B电容器带电量多,则A的电容就比B的电容大”.此说法对吗?为什么?电容器的Q—U图象U/VQ/C△U△Q1C1C2△Q20课堂训练1、某一电容器，当所带电量为4×10-6C，两极板间的电势差为20v，求（1）电容器的电容（2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少（3）如果电容器不带电呢？2.对于给定的电容器，在描述电容量C、带电量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图中正确的是

()

ACE课堂训练

电容器的电容C是一个与Q、U无关的物理量，它的大小是由电容器本身结构决定的。那么电容器的电容跟什么因素有关呢？

一般来说，电容器的电容是由两个导体的大小、形状和相对位置以及它们的电介质决定的。三、平行板电容器的电容方法：控制变量法有机玻璃板++++++实验探究：影响平行板电容器电容的因素

------改变d改变S改变电介质

说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。多媒体实验室1、平行板电容器:ε——介电常数；k=9.0×109N·m2/C2平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.2、电容器的重要指标：电容及额定电压（2）击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。（1）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。一般情况下，工作电压应低于击穿电压。四.电容器种类与应用电容式传感器储能式电容器常用电容器：（1）按构造分:固定电容器：C不可变（符号为

）

可变电容器：C可改变（符号为

）半可变电容器：C只能作微小改变（2）按介质分：纸介电容器：容量大，价格低，体积小；损耗大，有电感。云母电容器：介质损耗小，绝缘性能好，较稳定。瓷介电容器：耐磨，寿命长；易破碎。电解电容器：容量大（介质薄且两极近)，体积小；有极性，易漏电。（符号为：）五.平行板电容器典型问题：十十十十十十十十

一一一一一一一一类型一：保持电容器的两极板与电源相连恒量：U变量：C（d，S，ε），Q，E当d变小时，C增大，Q增大，E增大当S变小时，C减小，Q减小，E不变插入电介质，（ε变大）C增大，Q增大，E不变Q=CU十十十十十十十十

一一一一一一一一类型二：充电后，切断与电源的连接恒量：Q变量：C（d，S，ε），U，E当d变小时，C增大，U减小，E不变当S变小时，C减小，U增大，E增大插入电介质，（ε变大）C增大，U减小，E变小U=Q/C即时应用

2.如图1－6－4所示电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角增大(

)图1－6－4A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积错开一些C．断开S后，使B板向右平移拉开一些D．断开S后，使A、B正对面积错开一些课堂互动讲练类型一电容器电容的理解及计算例1【答案】

150μF

4.5×10－4C

150μF变式训练1下面关于电容器及其电容的叙述正确的是(

)A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D．一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两板间电压升高10V，则电容器的电容无法确定类型二电容器的两类动态变化问题

如图1－6－5所示，电容器的两极板分别与电源的正、负极相连，在电容器两极板间的距离由d迅速增大为2d的过程中，下列说法中正确的是(

)图1－6－5例2A．电容器两极板间的电压始终不变B．电容器两极板间的电压瞬时升高后又恢复原值C．根据Q＝CU可知，电容器带电荷量先增大后减小D．电路中电流由A板经电源流向B板【答案】

B【思路点拨】清楚是在d迅速变化为2d的过程中，极板上的电荷量保持不变是解决该题的关键．【规律总结】

解此类问题的关键是要审清是U不变还是Q不变，此题的Q不变是隐含在“迅速”两字之中的．本题的创新不外乎是题型和方法的创新，但涉及的知识点不会变．因此要紧紧围绕有关电容器的知识进行分析．变式训练2

平行板电容器充电后，两极板与电源断开，当用有绝缘的手柄，设法把电容器两极板距离拉大些时，下列结论正确的是(

)A．电容器两极板间的电场能增加B．电容器两极板间的场强增加C．电容器两极板间的电势差增加D．电容器的电容增加类型三电容器中带电粒子的力学问题

如图1－6－6所示是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合．一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是(

)图1－6－6例3A．带电液滴可能带正电B．增大两极板距离的过程中，电阻R

中有从a到b的电