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1、10.4.2 电容器的电容电容器的电容本节目标本节目标1.理解电容的定义。2.掌握电容的计算公式，并能用来进行有关的计算。3.了解影响平行板电容器电容大小的因素。4.了解平行板电容器电容公式，知道改变平行板电容器电容大小的方法。课前预习课前预习预习教材4042页，思考下列问题：1.什么是电容器的电容？2.影响平行板电容器电容大小的因素有哪些？预习检测预习检测1.（多选）某一电容器标注的是：“300V,5F”，则下述说法正确的是（）A.该电容器可在300V以下电压正常工作B.该电容器只能在300V电压时正常工作C.电压是200V时，电容仍是5FD.电压超过300V，该电容器可能会被击穿ACD预习
2、检测预习检测2.平行板电容器充电后与电源断开,电容器所带电荷量为Q=410-8 C,两板电压为U=2V.1.该电容器电容为多少？2.因放电,两板电压变为U=1V,该电容为多少?3.若再将两板距离变为原来的2倍,其电压为多少？210-8 F210-8 F2 V3.如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（）A油滴将向上加速，电流计中电流由b流向aB油滴将向下加速，电流计中电流由a流向bC油滴将静止不动，电流计中电流由b流向aD极板带电量减少，两板间电势差和场强不变预习检测预习检测 D预习检测预习检测4.（多选）平行板电容器充电平衡
3、后仍与电源相连，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（）A.Q变大 B.C变大C.E不变 D.U变小AB容纳储存水容纳储存电荷电荷量 Q水量 V电容器水容器电势差 U水位差 h课堂探究课堂探究 电容器用来储存电荷的，怎样描述其储存电荷的本领呢？课堂探究课堂探究hhABC水位每升高 h，比较 A、B、C 的储水量,哪个储水本领大如何反映其储水本领？课堂探究课堂探究容纳储存水容纳储存水容纳储存电荷容纳储存电荷电荷量电荷量 Q水量水量 V电势差电势差 U水位差水位差 h横截面横截面 S电容器电容器水容器水容器电容电容C课堂探究课堂探究一、电容一、电容
4、1.定义：电容器所带电量 Q 与电容器两极板间电势差U 的比值，叫电容器的电容。（符号：C）定义式：课堂探究课堂探究2.在数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电荷量。3.电容器的电容由本身结构决定，与Q、U 无关。4.单位：法拉（F）1F=1C/V 1F=106 F=1012 pF5.物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多。课堂探究课堂探究击穿电压和额定电压击穿电压和额定电压 加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。额定
5、电压比击穿电压低外壳上标的电压是额定电压典例精析典例精析例1.某电容器上标有“20F 100V”，则（）A该电容器加上50V电压时，其电容为10F B该电容器加的电压不能低于100V C该电容器的最大电容为20F，当其带电荷量较少时，电容小于20F D该电容器的电容总等于20F D典例精析典例精析解析：ACD：电容器的电容与电容器板间电压无关，加电压或不加电压、电荷量多或少时，电容总等于20F故AC错误，D正确；B、100V是电容器的额定电压值，电容器所加电压可以低于100V，故B错误。故选：D。方法归纳方法归纳本题要掌握电容表征电容容纳电荷的本领大小，与板间电压和电量无关，对于给定的电容器，
6、电容是一定的，电量与电压成正比。变式.心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。有一种叫作心脏除颤器的医疗设备，其工作原理是通过一个充电的电容器对心室纤颤患者皮肤上安装的两个电极板放电，让一定量的电荷通过心脏，使其心脏短暂停止跳动，再刺激心室除颤患者的心脏恢复正常跳动。若心脏除颤器的电容器电容为15F，充电至9.0kV电压，则此次放电前该电容器存储的电荷量为（）A0.135C B135C C6108C D1.710-9C 变式训练变式训练A变式训练变式训练解析：根据电容的定义式CQ/U，得放电前电容器储存的电量Q=CU=1510-69.0103C=0.135C，故A正确，BCD错误。故选：A。课堂探究
7、课堂探究（C不由Q、U决定）Q=CU（Q由C、U决定）（U由Q、C决定）电容器的电容取决于什么因素？电容器的电容与是否带电或与带电量的多少无关课堂探究课堂探究二、平行板电容器的电容二、平行板电容器的电容平行板电容器组成结构实验原理：静电计在实验中的作用：反映两极板之间的电压，电压越大，静电计的指针偏转的角度就越大。实验设计及过程：课堂探究课堂探究实验公式Q、S保持不变时，d越大，C越小Q、d 保持不变时，S越大，C越大Q、d、S保持不变时，插入介质，C越大课堂探究课堂探究两板间距离两板正对面积介电常数真空r=1静电力常量电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关决定电容
8、大小的因素：课堂探究课堂探究电容器固定电容器可变电容器聚苯乙烯电容器陶瓷电容器电解电容器纸质电容器+-典例精析典例精析例2.“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示，忽略漏电产生的影响，下列判断正确的是（）A静电计指针偏转角度的大小显示了平行板电容器所带电量的多少 B若用一个电压表替代静电计，实验效果相同 C若在平行板间插入介电常数更大的电介质，板间的电场强度会减小 D若平板正对面积减小时，静电计指针偏角减小 C方法归纳方法归纳对于电容器的动态分析问题，关键抓住电容的两个公式：电容的决定式和定义式的正确应用，同时注意电容与电源相连时电压不变，充电后断开时电量不变。变式.“探究影响
9、平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示，忽略漏电产生的影响，下列判断正确的是（）A平板正对面积减小时，静电计指针偏角减小 B静电计可以用电压表替代 C静电计所带电量与平行板电容器电量不相等 D静电计测量的是平行板电容器所带电量 变式训练变式训练C变式训练变式训练解析：A、平板正对面积减小时，电容C减小，而电容器的电荷量不变，根据C=Q/U 知极板间电势差增大，所以静电计指针偏角增大，故A错误。B、静电计与电压表的原理不同，电压表的线圈中必须有电流通过时，指针才偏转，所以不能用电压表代替静电计，故B错误。C、静电计与电容器并联，电压相等，但所带电量不等，故C正确。D、静电计测量的是平行板电
10、容器极板间的电势差，不是电量，故D错误。故选：C。随堂检测随堂检测1.特斯拉线圈是一种制造人工闪电的装置，该装置的简化结构如图所示。金属顶端和大地构成一个特殊的电容器。顶端放电后，“电荷补充线圈”给顶端补充电荷，因而能持续地放电。设顶端与大地间电压为U，顶端带电量为Q，下列说法正确的是（）A放电过程中，该电容器的电容增大 B充电过程中，该电容器的电容增大 C若Q不变，顶端离地面越近U越小 D若Q不变，顶端正对面积越大U越大 B随堂检测随堂检测2.富兰克林通过用莱顿瓶收集“天电”的实验，认识到“天电”与“地电”本质是相同的，消除了人们对雷电的恐惧。莱顿瓶相当于电容器，其结构如图，为了提升其储存电
11、荷的本领，以下做法正确的是（）A升高连接莱顿瓶的电压 B增加内外锡箔纸的高度 C增加玻璃瓶壁厚度 D把玻璃瓶换为金属瓶 B随堂检测随堂检测3.如图所示是一个超级电容器（2.7V，3000F），下列关于该电容器的说法中正确的是（）A电容器可以储存电荷，能储存的电荷越多电容越大 B电容器两端的电压低于2.7V时就不能正常工作 C电容器两端的电压为1.35V时，它的电容是1500F D电容器两端电压每增加1V，它的带电量将增加3000C D随堂检测随堂检测4.给带一定电荷量的电容器进行充电，所带电荷量增加。下列说法正确的是（）A电容变小 B电容不变 C电容变大 D电荷量与两极板间电压比变大 B随堂检测随堂检测5.在探究“影响平行板电容器电容大小因素”的实验中，一个已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示。现保持B板不动，适当向上移动A板，则静电计的指针张角（）A增大 B不变 C减少 D无法判断 A本课小结本课小结一、电容电容器所带电量 Q 与电容器两极板间电势差U 的比值，叫电容器的电容。（符号：C）二、平行板电容器的电容电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关再见再见