高中物理 教材同步 人教版（2019） 必修 第三册 第十章 静电场中的能量 4. 电容器的电容 导学案

PAGEPAGE1物理导学案编号：命制人：审核人：课题10.4-电容器的电容课型新授课时1学习目标1.知道什么是电容器及平行板电容器的主要构造。2.理解电容的概念及其定义式。3.了解电容器充电和放电现象及能量转化。使用时间2023-9核心素养结合具体问题构建电容器动态分析模型教学内容与过程个性化备课及感悟反思课前预习知识点一：电容器1.构造:两个彼此_____又相互_____的导体就可以组成一个电容器。如两块平行金属板正对、靠近且两板间充满绝缘物质(电介质),这两板就组成了平行板电容器。2.电容器的带电荷量:是指其中一个极板所带电荷量的_______。3.电容器的充电和放电(如图所示):(1)充电:使电容器两个极板带上等量异种电荷的过程叫作_____。(2)放电:使充电后的电容器两极板的异种电荷中和的过程叫作_____。知识点二：电容1.定义:电容器所带的________与电容器两极板间的________之比。2.公式:C=________。3.单位:在国际单位制中的单位是_____,符号:F,1F=1C/V。常用的单位还有_____和_____。换算关系:1F=___μF=____pF。4.物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。5.额定电压和击穿电压:(1)额定电压:电容器能够_________时的电压。(2)击穿电压:电介质被_____时加在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会被损坏。知识点三：平行板电容器1.结构:由两块彼此_____、互相靠近的_____金属板组成的电容器,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。四、常用电容器1.分类:(1)按电容是否可变分:_____电容器、_____电容器。(2)按电介质分:空气电容器、_________电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。2.常见的电容器:(1)固定电容器:(2)可变电容器:课堂探究探究一：电容器和电容1.C=Q/U是电容的定义式,由图像也可得出:C=2.电容器的电容取决于电容器本身,与电容器所带的电荷量Q以及电势差U均无关。[例题1]有一充电的平行板电容器,两板间电压为U=2V,现使它的电荷量增加ΔQ=5×10-6C,于是电容器两板间的电压升高为6V。求:(1)电容器的电容是多大。(2)电容器原来所带的电荷量是多少。探究二：平行板电容器的电容及动态分析1.平行板电容器动态问题的分析方法:抓住不变量,分析变化量,紧抓三个公式:[例题2]用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容大小的因素(如图所示)。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若()A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变当堂检测1．超级电容器又叫双层电容器,是一种新型储能装置。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器,其标有“2.7V9000F”,可知 ()A.超级电容器所带的电荷量跟电压成正比B.电压为1.2V时,该电容器的电容为4000FC.该电容器正常工作时所带的电荷量为9000CD.该电容器只有两端加上2.7V电压时才能正常工作2.(多选)如图所示是一个由电源、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,有带电小球静止在平行板电容器中间,在增大电容器两极板间距离的过程中()A.带电小球将竖直向下运动B.带电小球将竖直向上运动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的电流课后巩固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1V时电容器需要带的电荷量D.由公式C=Q/U知,若电容器两极板间电压为10V,极板带电荷量为2×10-5C,则电容器电容大小为5×105F2.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