物理必修 第三册4 电容器的电容学案

这是一份物理必修 第三册4 电容器的电容学案，共3页。学案主要包含了常用电容器等内容，欢迎下载使用。

课题
10.4-电容器的电容
课型
新授
课时
1
学习
目标
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化。
使用时间
2023-9
核心
素养
结合具体问题构建电容器动态分析模型
教学内容与过程
个性化备课
及感悟反思
课前预习
知识点一：电容器
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_______。
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_____。
知识点二：电容
1.定义:电容器所带的________与电容器两极板间的________之比。
2.公式:C=________。
3.单位:在国际单位制中的单位是_____,符号:F,1 F=1 C/V。常用的单位还有
_____和_____。换算关系:1 F=___ μF=____ pF。
4.物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
5.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。
知识点三：平行板电容器
1.结构:由两块彼此_____、互相靠近的_____金属板组成的电容器,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。
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.常见的电容器:
(1)固定电容器:
(2)可变电容器:
课堂探究
探究一：电容器和电容
1.C= Q/U是电容的定义式,由图像也可得出:C=
2.电容器的电容取决于电容器本身,与电容器所带的电荷量Q以及电势差U均无关。
[例题1]有一充电的平行板电容器,两板间电压为U=2 V,现使它的电荷量增加ΔQ=5×10-6 C,于是电容器两板间的电压升高为6 V。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。
探究二：平行板电容器的电容及动态分析
1.平行板电容器动态问题的分析方法:
抓住不变量,分析变化量,紧抓三个公式:

[例题2]用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容大小的因素(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
当堂检测
1．超级电容器又叫双层电容器,是一种新型储能装置。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器,其标有“2.7 V 9 000 F”,可知( )
A.超级电容器所带的电荷量跟电压成正比
B.电压为1.2 V时,该电容器的电容为4 000 F
C.该电容器正常工作时所带的电荷量为9 000 C
D.该电容器只有两端加上2.7 V电压时才能正常工作
2.(多选)如图所示是一个由电源、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,有带电小球静止在平行板电容器中间,在增大电容器两极板间距离的过程中 ( )
A.带电小球将竖直向下运动
B.带电小球将竖直向上运动
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
课后巩固
1．(多选)下列关于电容的说法正确的是( )
A.电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量
B.电容器A的电容比B的大,说明A的带电荷量比B多
C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量
D.由公式C= Q/U 知,若电容器两极板间电压为10 V,极板带电荷量为2×10-5 C,则电容器电容大小为5×105 F
2.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不变
C.θ减小,Ep增大 D.θ减小,E不变