粤教版 (2019)必修 第三册第一节 电容器与电容课文配套课件ppt

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①物理观念：了解平行板电容器电容公式及影响电容大小的因素，认识常用的电容器．了解带电粒子在电场中的运动特点．知道什么是静电平衡状态，了解空气电离和尖端放电现象．
②科学思维：理解平行板电容器电容的决定式，了解电容器的充放电，理解带电粒子在电场中的加速和偏转原理，知道导体上电荷的分布规律，知道什么是静电屏蔽及有关应用，理解处于静电平衡状态的导体的特性．③科学探究：了解示波管的构造和基本原理．知道电容器和平行板电容器的概念，通过实验感知电容器的充电、放电现象．了解静电的各种应用．
④科学态度与责任：理解电容的定义、公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算．会运用静电力做功、电势、电势差的概念，根据功能关系研究带电粒子在电场中的运动．会根据牛顿运动定律及运动学公式研究带电粒子在电场中的运动．
本章重点　了解平行板电容器电容公式．认识常用的电容器．理解电容的定义、公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算．理解带电粒子在电场中的运动，会对其运动进行动力学、能量的计算．
 本章难点　理解平行板电容器的动态变化，会根据牛顿运动定律及运动学公式研究带电粒子在电场中的运动．会用静电平衡态的原理分析问题．
1．电容器：电容器由两个相互________、彼此________的导体组成．
2．电容器的充电和放电．(1)充电：使电容器两极板带上____________电荷的过程，如图甲所示．特征：两极板所带等量异种电荷均匀分布在两极板相对的内表面．
(2)放电：使电容器两极板上的电荷________的过程．如图乙所示．特征：放电过程是储存在电场中的__________转化为其他形式的能的过程．(3)电容器的带电荷量是指其中__________所带电荷量的绝对值．
3．电容．(1)定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电压U的_______，公式为________．(2)物理意义：表示电容器_________________的大小．(3)单位：在国际单位制中是法拉(F)，1 F＝1 C/V，1 F＝______μF＝________pF．
给电容器充电时，电容器所带电荷量增加，两极板间的电场强度怎样变化？储存的电能怎样变化？【答案】电场强度增大，储存的电能增加．
(多选)如图所示的各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是(　　)
【解析】电容器的电容是由电容器本身属性决定的，与电容器所带电荷量Q的大小和两极板间的电势差U的大小无关，不能认为C与Q成正比，与U成反比，故D正确，A、B错误．而C图表示电容器所带电荷量与极板间的电势差成正比，其比值即电容器的电容，故C正确．
1．平行板电容器．(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：电容C与两极板间的相对介电常数εr成______，跟极板的正对面积S成________，跟极板间的距离d成________．
2．电容器的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，则电容器就会损坏．
在选用电容器时应注意什么问题？【答案】要注意电容器上所标的两个参数即电容和额定电压．
(多选)有一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积为S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是(　　)
【答案】150 μF　4.5×10－4 C　150 μF
变式1　一个平行板电容器，使它每个极板所带电荷量从Q1＝3×10－5 C增加到Q2＝3.6×10－5 C时，两极板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，求这个电容器的电容．如要使两极板电势差从U1＝10 V降到U2′＝6 V，则每个极板需减少多少电荷量？【答案】3 μF　1.2×10－5 C
平行板电容器的两类动态问题
2．形象记忆法．两极板间电介质不变时，还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，两极板间距离变化时，场强不变；两极板正对面积变化时，如图丙电场线变密，场强增大．
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．若将a板向左移动一段距离，静电计指针偏角减小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，静电计指针偏角减小【答案】C
变式2　两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电量为－q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中(　　)A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向aB．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bC．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向aD．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b【答案】D
1．静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由相互绝缘的两部分组成，静电计与电容器的两极板分别连接在一起，则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差U，U的大小就从静电计的刻度读出，可见，静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化．2．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．
 发光二极管是二极管的一种．当发光二极管接正向电压(发光二极管的正、负极分别与电源正、负极相接)时，二极管导通并发光；接反向电压时，二极管的电阻很大，不会发光．开关拨到位置“1”时，电源给电容器充电，此时二极管D2导通并发光；开关拨到位置“2”时，电容器放电，此时二极管D1导通并发光．
例3　如图所示，电源电压恒定，则接通开关S的瞬间，通过电阻R的电流方向是从______到______；如果电容器充电结束后，先断开S，再将两板间距离增大，在此过程中，R上________(填“有”或“无”)电流通过． 【答案】A　B　无
【解析】电容器在充、放电过程中，电路中将有电流，电流方向为电源正极流向负极．在接通S的瞬间，电容器充电，上极板带正电，下极板带负电，故电流方向为由A到B；稳定后，将S断开后，因为电容器所带电荷量不变，所以无论如何调节板间距离，均无电流通过R．
1．(多选)关于电容器的电容，下列说法正确的是(　　)A．电容器所带的电荷量越多，电容就越大B．电容器两极板间的电势差越大，电容就越大C．电容器所带的电荷量增加一倍，则两极板间的电势差也增加一倍D．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量【答案】CD
【解析】电容器的电容只与电容器本身的因素有关，而与电荷量和电势差无关，电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，故C、D正确．
2．(多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是(　　)A．将两极板的间距加大，电容将增大B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C．在下极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．在下极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【答案】BCD
【解析】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随两极板间距离的增大而减小；③在两极板间放入电介质，电容增大．由此可知B、C选项正确．对D选项，实际上是减小了平行板的间距，所以D也对．
3．下列关于电容器的叙述正确的是(　　)A．电容器是储存电荷的容器，只有带电的容器才是电容器B．任何两个彼此绝缘且相距很近的物体都组成了电容器C．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和D．电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来，电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能【答案】D
【解析】电容器是储存电荷的容器，与其是否带电无关，A错误；任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体组成一个电容器，B错误；电容器所带的电荷量指任一极板所带电荷量的绝对值，C错误；电容器的充、放电伴随能量转化，D正确．
4．(多选)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．如图所示是测定液面高度h的电容式传感器，在金属芯柱的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，金属芯柱和导电液体构成电容器的两个极板，金属芯柱外面的绝缘物质就是电介质．
测出电容器电容C的变化，就可以知道h的变化情况，下列说法正确的是(　　)A．C增大表示h增大B．C增大表示h减小C．C减小表示h减小D．C减小表示h增大【答案】AC