第1课时电容器的电容

第4节

电容器的电容第1课时电容器的电容核心素养物理观念科学思维科学探究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换。1.会正确连接电路，认真观察电容器的充放电过程。2.通过探究得出影响平行板电容器电容的因素。1.通过类比建立电容的概念；通过电容的定义进一步体会比值定义法。2.结合具体问题构建电容器动态分析模型知识点一电容器[观图助学] (1)(2)照相机的电子闪光灯能发出强烈的闪光，这时通过闪光灯的电流相当大，有时可达几千安。照相机的电源能够提供的电流却非常小，为何电子闪光灯能发出强烈的闪光？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________。绝缘靠近绝对值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________。充电放电[思考判断](1)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。(

)(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。(

)××[观图助学]如图甲所示，是一个水杯，众所周知，我们用水杯的容积表征水杯容纳水的本领。如图乙所示，是照相机的电子闪光灯的重要部件电容器，电容器是容纳电荷的一种装置，思考，我们如何表征电容器容纳电荷的本领呢？知识点二电容电荷量电势差法拉微法皮法1061012[思考判断](1)电容表示电容器容纳电荷的多少。(

)(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。(

)(3)电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比。(

)×××[观图助学]

如图所示，两块靠近，彼此绝缘的金属板平行放置，构成了一个最简单的电容器——平行板电容器。试说出平行板电容器的结构；试猜想影响平行板电容器的因素有哪些？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，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。绝缘平行正比正比反比××√[观图助学]

如图所示，是我们常见的形形色色的电容器，试说出电容器的种类，并思考，其中右下角电容器上所标注的“50V”，指的是电容器的什么电压？知识点四常用电容器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.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。可变固定聚苯乙烯正常工作击穿3.常见的电容器 (1)电解电容器(2)可变电容器[思考判断](1)电容器的电容都是固定不变的。()(2)电容器两极板上所加的电压不能超过击穿电压。()×√[观察探究]按如图所示电路连接好器材，使开关S先后接触a、b，观察电流表指针的偏转情况。试结合上述现象讨论：(1)当S先后接a和接b时，观察到电流表指针的偏转情况是怎样的？(2)电容器的工作过程是怎样的？工作过程中能量是如何转化的？核心要点对电容器电容的理解(3)电容器带的电荷量Q与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特性？怎样描述？答案(1)当S接a时，电流表指针发生偏转；当S接b时，电流表指针反向偏转。(2)①充电过程和放电过程。②充电过程中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转化为其他形式的能。[探究归纳][试题案例][例1](多选)下列关于电容的说法正确的是(

)答案AC[例2]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？ (3)若放掉全部电荷，电容器的电容是多大？解析(1)电容器电势差的变化量为ΔU＝(6－2)V＝4V(2)电容器原来所带的电荷量Q＝CU＝1.25×10－6×2C＝2.5×10－6C。(3)电容器的电容由本身决定，与是否带电无关，所以放掉全部电荷后，电容仍为1.25×10－6F。答案(1)1.25×10－6F

(2)2.5×10－6C

(3)1.25×10－6F方法归纳电容器的电容反映电容器本身容纳电荷量的本领，与其带不带电及带多少电无关。[针对训练1]下列关于电容器的说法中正确的是(

) A.电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和 B.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比 C.一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两极板间的电势差升高ΔU＝10V，则电容器的电容C＝1.0×10－7F D.放电后的电容器所带电荷量为零，电容也为零答案C[针对训练2]一平行板电容器，当极板上所带电荷量增加2.0×10－4C时，极板间的电压增加40V，则当电容器两端所加电压为200V时电容器所带电荷量为多少？代入数据得C＝5×10－6F又Q＝CU，代入数据得Q＝1×10－3C。答案1×10－3C[观察探究]核心要点平行板电容器的电容及动态分析答案(1)实验结论：S减小，电势差U增大，电容C减小。(2)实验结论：d增大，电势差U增大，电容C减小。(3)实验结论：插入电介质，电势差U减小，电容C增大。[探究归纳]1.平行板电容器动态问题的分析方法2.平行板电容器的两类典型问题[试题案例][例3]用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(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不变思路点拨通过题图，可以获得以下信息：(1)平行板电容器电量保持不变。(2)静电计小球与外壳间电压和电容器两极间电压相同。(3)静电计指针偏角随静电计小球和外壳间电压的增加而增大。答案A答案CD[针对训练3](2018·北京理综，19)研究与平行板电容器电容有关