高中物理人教版 (新课标)选修38 电容器与电容集体备课ppt课件
展开课标定位学习目标:1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式或决定式.3.掌握平行板电容器电容的决定式,并能用其讨论有关问题.重点难点:关于电容器两类典型问题的讨论.
一、电容器1.基本结构:由两个彼此______又相互_____的导体组成.2.电容器的充放电(1)充电:把电容器的两个极板分别和电源的两极相连使两极板分别带上_________电荷的过程;(2)放电:把电容器的两个极板相连,两极板上的电荷互相______,使电容器两极板上的电荷发生______的过程.
二、电容1.定义:Q与U的_____,公式为C=____.2.物理意义:表示电容器_____________的物理量.3.单位:1 F=____μF=_____pF.三、平行板电容器的电容 理论分析表明,平行板电容器的电容跟两极板的________成正比,跟两极板间的____成反比.公式表达成C= ,式中k是静电力常量,εr是一个常数,与介质的性质有关,称为介质的相对_________.
四、常见的电容器1.分类(1)按电介质分:空气电容器、_____电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、_____电容器等;(2)按是否可变分:_____电容器、_____电容器等.
2.电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压:电容器能够_________工作时的电压.(2)击穿电压:电介质被击穿时加在电容器两极板上的_____电压,若电压超过这一限度,则电容器就会被损坏.
(1)电容器两板间的场强大小完全取决于极板上电荷分布的密度.极板上电荷的密度越大,两板间电场线的分布越密集,板间的场强越大.(2)若电荷量Q不变,当两板正对面积S不变时,如果两板间距离变化,场强不变,如图1-8-1甲、乙所示;如果电荷量Q不变,当两板正对面积变化时,电场的疏密程度发生了改变,如图1-8-1丙所示,电容器的电荷量不变,正对面积减小时,场强增大.
即时应用 (即时突破,小试牛刀)2.对于水平放置的平行板电容器,下列说法中正确的是( )A.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小B.将两极板间的间距加大,电容将增大C.在上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陶瓷板,电容将增大
解析:选ACD.影响平行板电容器电容大小的因素有:(1)随正对面积的增大而增大;(2)随两极板间距增大而减小;(3)在两极板间放入电介质,电容增大.由上面叙述可直接看出A、C、D正确.
【答案】 150 μF 150 μF
变式训练1 一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=3×10-5C增加到Q2=3.6×10-5C时,两板间的电势差从U1=10 V增加到U2=12 V,求这个电容器的电容多大?如要使两极板电势差从U1=10 V降到U2′=6 V,则每板需减少多少电荷量?
答案:3 μF 1.2×10-5C
两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图1-8-2所示.接通开关S,电源即给电容器充电.则( )
A.保持S接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B.保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D.断开S,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大【思路点拨】 保持S接通,电容器两极板的电压保持不变;当断开S后,电容器两极板的电荷量保持不变.
【答案】 BC【名师归纳】 电容器的动态问题一般有两类:①Q不变;②U不变.分析时要注意这两类问题的特点.
变式训练2 (2011年杭州高二检测)在图1-8-3所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地.若极板B稍向上移动一点,由观察到的静电计指针的变化,作出电容器电容变小的结论的依据是( )
A.两极板间的电压不变,极板上电荷量变小B.两极板间的电压不变,极板上电荷量变大C.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变小D.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变大
如图1-8-4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( )
A.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的电流,电容器中负电荷从B到AC.断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D.断开S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动
【答案】 D【名师归纳】 带电粒子在平行板电容器中的问题是静电场与力学知识的综合,分析方法与力学的分析方法基本相同:先分析受力情况,再分析运动状况和运动过程(平衡,加速或减速,是直线还是曲线),然后选用恰当的规律(如牛顿定律、动能定理及能量守恒定律)解题.
变式训练3 如图1-8-5所示,电容器C两极板间有一负电荷q静止,使q向上运动的措施是( )A.两极板间距离增大B.两极板间距离减小C.两极板正对面积减小D.两极板正对面积增大
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