高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容教课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容教课ppt课件，共44页。PPT课件主要包含了电容器的电容，目标体系构建，素养目标，课前预习反馈，知识点1，电容器，电流做功，电荷量，知识点2，电势差等内容，欢迎下载使用。
第1课时　电容器的电容
【课程标准】1．知道电容器和平行板电容器的概念。2．理解电容的定义、定义式和单位，并会应用定义式进行有关计算。3．了解平行板电容器的电容大小的决定因素。4．认识常用的电容器。
　　　电容器1．定义：任何两个彼此________又相距________的导体组成一个电容器。2．电容器充、放电过程中能的转化电容器充电过程中，两极板的电荷量增加，板间的电场强度________，电源的能量不断储存在__________中；放电过程中，电容器把储存的能量通过____________转化为电路中其他形式的能量。
　　　电容1．定义电容器所带__________与两极板间__________的比值叫电容。2．定义式C＝______；C与Q、U无关，仅由电容器本身决定。3．物理意义是描述电容器____________本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加___________所增加的带电荷量。
4．单位在国际单位制中的单位是________。符号： F，1 F＝1C/V。更小的单位还有________和________。换算关系：1 F＝______ μF＝______ pF。5．击穿电压和额定电压(1)击穿电压：电容器电介质不被击穿的________电压。(2)额定电压：电容器外壳上标的________电压。
　　　平行板电容器的电容1．结构由两个____________且彼此绝缘的金属板构成。2．电容的决定因素平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成________，跟极板正对面积S成________，跟极板间的距离d成________。
3．电容的决定式C＝________。(1)k为静电力常量。(2)εr是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。
『判一判』(1)两个靠近的导体一定能构成一个电容器。(　　)(2)电容大的电容器带电荷量不一定多。(　　)(3)电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103 pF。(　　)
(4)其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板正对面积的增大而增大。(　　)(5)其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板间距离的增大而增大。(　　)(6)任何电介质的相对介电常数都大于1。(　　)
『选一选』(2022·陕西汉阴县汉阴中学高二期末)超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的电源。一款超级电容器如图所示，其铭牌上标有“3V，2000F”，则可知(　　)A．该电容器充满电时，储存的电荷量为6 000 CB．该电容器放电时需要吸收能量C．该超级电容器的电容与储存的电荷量成正比关系D．该超级电容器的电容与电容两极板间的电压成反比关系
解析：根据Q＝UC，可得该电容器充满电时，储存的电荷量为Q＝3×2 000C＝6 000C，A正确；该电容器放电时放出能量，B错误；电容器的电容仅与电容器本身有关，与所带的电荷量无关，与电容器两极板间的电压无关，故CD错误。
『想一想』照相机的闪光灯是通过电容器供电的，拍照前先对电容器充电，拍照时电容器瞬间放电，闪光灯发出耀眼的白光。照相机每次闪光前后，能量发生怎样的变化？解析：闪光前，电容器先充电，将其他形式的能(如化学能)转化为电场能储存起来；然后放电，将电场能转化为光能释放出来。
触摸屏(tuch screen)又称为“触空面板”，是一种可接收触头等输入信号的感应式液晶显示装置。平板电脑、手机的触摸屏很多采用的是电容式触摸屏，如图所示。它是通过什么方式来改变电容的？
提示：触摸屏一般是通过改变手指和屏幕的距离、接触面积来改变电容的。
　　　　　对于某一电容器，下列说法正确的是(　　)A．电容器所带的电荷量越多，电容越大B．电容器两极板间的电势差越大，电容越大C．电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍
1．(2022·四川省泸县第四中学高二开学考试)关于电容器和电容，以下说法正确的是(　　)A．电容器充电后，两极板带等量异种电荷B．电容器的带电荷量是两极板带电荷量之和C．电容器电容的大小与其带电荷量及两极板间电势差有关D．电容器两极板间电势差每增加1 V，电容器的带电荷量即增加1 C
解析：电容器充电后，两极板带等量异种电荷，选项A正确；电容器的带电荷量是指一个极板带电荷量的绝对值，选项B错误；电容器电容的大小是由电容器本身决定的，与其带电荷量及两极板间电势差无关，选项C错误；当电容器的电容为1 F时，电容器两极板间电势差每增加1 V，电容器的带电荷量即增加1 C，选项D错误。
电容式触摸屏的结构示意图如图所示。
平行板电容器的动态分析
(1)若电容器两极板间电压不变，极板间距离减小，电容器所带电荷量如何变化？(2)若电容器所带电荷量不变，极板间距离减小，电容器两极板间的电压如何变化？提示：(1)电压不变，距离减小，电容变大，电荷量变大；(2)电荷量不变，距离减小，电容变大，电压减小。
1．两类基本问题(1)电容器和一电源相连，让电容器的某一物理量发生变化，求其他物理量的变化。处理原则：电容器上的电压不变。(2)电容器和电源连接后再断开，电容器的某一物理量发生变化，求其他物理量的变化。处理原则：电容器上的电荷量不变。
3．电容器动态变化的两类问题比较
　　　　　(2022·广西南宁二中期中)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，以E表示两极板间的电场强度，U表示电容器的电势差，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则(　　)A．U变小，Ep不变B．E变大，Ep不变C．U变大，Ep变大D．U不变，Ep变大
2．(多选)(2022·江苏淮安高二期末)如图所示，两半圆形金属板构成的电容器，极板边缘对齐，充电后将上极板绕过圆心且垂直于半圆面的轴转过30°。忽略边缘效应，与转动前相比，电容器的(　　)A．电容变大B．板间电势差不变C．板间电场强度变大D．板间电场强度不变
电容器的充、放电与储能1．当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间的电压与充电电压相等。2．放电的过程实际上就是电容器两极板上正、负电荷中和的过程，当放电结束后，电路中无电流。
(1)根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为____________C；(结果保留三位有效数字)(2)如果将电阻R换成阻值更大的电阻，则整个放电过程释放的电荷量将________；(填“增加”“减少”或“不变”)(3)该同学用相同实验装置测得另一电容器放电过程中释放的电荷量Q＝6.6×10－3 C，该电容器的电容为___________F。(结果保留两位有效数字)
1．(2022·北京市丰台区高二上学期期中)a、b两个电容器如图甲所示，图乙是它们的部分参数。由此可知，下列关于a、b两个电容器的说法正确的是(　　) A．a、b两个电容器的电容之比为8∶1B．a、b两个电容器的电容之比为4∶5C．b电容器正常工作时可容纳的电荷量为0.1 CD．a电容器正常工作时可容纳的电荷量为1 C
解析：由题图乙可知，a电容器的电容为C1＝1 000 μF，b电容器的电容为C2＝10 000 μF，所以a、b两个电容器的电容之比为1 000∶10 000＝1∶10，A、B错误；a电容器正常工作时最多能容纳的电荷量为Q1＝C1U1＝1 000×10－6×80 C＝0.08 C，b电容器正常工作时最多能容纳的电荷量为Q2＝C2U2＝10 000×10－6×10 C＝0.1 C，故C正确，D错误。
2．(2022·山东省济南第一中学高一下学期合格考)工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是(　　)A．A、B平行板电容器的电容减小B．A、B两板间的电场强度增大C．A、B两板上的电荷量变小D．有电流从b向a流过灵敏电流计
3．(2022·江苏涟水县第一中学高二阶段测试)电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电，某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是(　　)
4．(2022·河北高三阶段测试)电容式加速度传感器常用于触发汽车安全气囊，简化图如图所示。极板M、N组成的电容器为平行板电容器，M固定，N可左右移动，通过测量电容器及板间的电压变化来确定汽车的加速度。当汽车遇紧急情况刹车时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则电容器(　　)A．电容变小B．极板间的电压变大C．极板间的电场强度变小D．极板间的电场强度不变