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1、1 1.8 电容器与电容学案一、教学目标知道什么是电容器以及常用的电容器。理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。会对平行板电容器问题的动态分析。二、学习过程1、电容器（1）构造:（2）电容器的充电、放电操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做。现象：操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫 .现象:提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?小结：。2、电容与水容器类比后得出。说明：对于给定
2、电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C 一定情况下，Q=CU，Q正比于 U。（1）定义：。（2）公式：。（3）单位：。（4）电容的物理意义：3、平行板电容器的电容（1）平行板电容器的电容计算式（即电容与两板的正对面积成正比，与两板间距离成为反比，与介质的介电常数成正比）（2）带电平行板电容器两板间的电场可以认为是匀强电场，且E=4、测量电容器两极板间电势差的仪器静电计电容器充电后，两板间有电势差U，但 U 的大小正、负电荷会立即中和掉），但可以用静电计测量两板间的电势差，如图1.3 3 所示静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由的两 部分构成
3、，静电计与电容名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -2 器的两部分分别接在一起，则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的，U的大小就从静电计上的刻度读出。注意：静电计本身也是一个电容器，但静电计容纳电荷的本领很弱，即电容C 很小，当带电的电容器与静电计连接时，可认为电容器上的电荷量保持不变。5、关于电容器两类典型问题分析方法：（1）首先确定不变量，若电容器充电后断开电源，则不变；若电容器始终和直流电源相连，则不变。（2）当决定电容器大小的某一因素变化时，用公式判断电容的变化。6、例题解析【例 1】有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，现使它的电荷量减少3
4、 10-4C，于是电容器两板间电压降为原来的31，此电容器的电容是多大，电容器原来的带电荷量是多少库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？【例 2】如图 1-7-2所示，先接通 S使电容器充电，然后断开S，当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容 C、两板间电势差 U、电容器两极板间场强的变化情况是（）图1-7-2 A Q变小，C不变，U不变，E变小BQ变小，C变小，U 不变，E不变C Q不变，C变小，U 变大，E不变DQ不变，C变小，U 变小，E变小【例 3】对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）A 将两极板的间距加大，电容将增大B将两极板平行错开，使正对面
5、积减小，电容将减小C在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大【例 4】如图 1-7-3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合上后，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1-7-3 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -3 A 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【例 5】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地
6、，在两极板间P点固定一电量很小的正点电荷，如图1 所示，以E表示极板间场强，U表示板间电压，表示正点电荷的电势能。若保持负极板不动，将正极板向下移到图中虚线位置，则（）AU变小，E不变 B.E变大,变大C.U变小，不变 D.U不变,不变7、课后训练一、选择题1关于电容的说法中正确的是（）A.由CQU可知电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关B.电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大C由 QCU可知，当 U增大时 Q可以无限增大D.两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容2对于一个电容器，下列说法正确的是（）A.电容器两板间电压越大，电容越大B.电容器两板间电压减小到原来的一半，
7、它的电容就增加到原来的2倍C.电容器所带电量增加1倍，两板间电压也增加1倍D.平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关3平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接，对电容器充电，使 静电 计 指 针 张 开 某 一 角度，撤 去 电 源 后 以 下说 法 正 确 的是()A.增大两板间距离，静电计指针张开角度变大B.减少两板间距离，静电计指针张开角度变大C.将两板平行错开一些，静电计指针张开角度变大D.将某电介质插入两板间，静电计指针张开角度将变大4如图 17-1 所示，一平行板电容器两板间有匀强电场其中有一个带电液滴处于静止状态，当发生下列哪些变化时
8、，液滴将向上运动？()A.将电容器下极板稍稍下移B.将电容器上极板稍稍下移C.将 S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动D.将 S断开，并把电容器的上极板稍稍下移5如图 17-2，电源 A的电压为 6v，电源 B的电压为 8V，当电键 K从A转B时，通过电流计的电量为l 2X10-5C；则电容器的电容为 ()A 2X10-5F B1.5X10-6F C 6X10-6F D.1X10-6F 6.两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则 C1/C2等于()A.2：3 B3：2 C4:9 D.9:4 7.将一个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
9、关于电容器两极的电压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P+A B 图 1 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -4 8一个电源电压为U，串联一可变电阻器R向电容为 C的电容器充电，可变电阻为零时测得电源做功W1;第二次充电时，可变电阻调到RRl，测得电源做功 W2;第三次充电时，可变电阻调到R=2R1，测得电源所做的功为W3，则 ()AW3W1 W2W1 B.W3W2W1 C.W1=W2=W3 D.W1=CU29.如图 17-4 所示，平行 板电 容器 两极 板与 电源两
10、 极相 连为 电 流表，若将 电容器 的两极 板靠近，则在 这一过 程中:()A.中有电 流，方向是abB.中有电流，方向是baC.电容器两极板的带电量都增大D.电容器两极板间的场 强增大10.如图 17-6 所示，水平放置的平行金属板与电源相连，板间 距离为 d，板间有一质量为m 电量为 q的微粒恰好处于静止状态，若再将开关断开，再将两板间距离先增大为 2d，再减小 到d/2，则微粒将 ()A.先向上加速运动，后向下加速运动B.先向下加速运动，后向上加速运动C.保持静止D.一直向下运动二、计算1两块水平放置的平行金属板A和 B（A在上，B 在下），两板间的电压U=200V，要使一个质量为5g，带电量为力-5 10-6C的微粒恰能在两板间的某点静止，g取 10m/s2，（1）试确定A 极板的带电性质；（2）求两极板间的距离。2一平行板电容器，板间距离为d，电容为C，接在电源电压为U的电源上，充电完成后撤去电源，求：（1）充电后电容器的带电量；（2）充电后两极板间的电场强度；（3）若再拉开两板，使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为多少？电量变为多少？电压变为多少？板间电场强度变为多大？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -