|学案下载
搜索
    上传资料 赚现金
    【学案】第10章 第4节 电容器的电容(2023届高中物理新教材同步必修第三册)
    立即下载
    加入资料篮
    【学案】第10章 第4节 电容器的电容(2023届高中物理新教材同步必修第三册)01
    【学案】第10章 第4节 电容器的电容(2023届高中物理新教材同步必修第三册)02
    【学案】第10章 第4节 电容器的电容(2023届高中物理新教材同步必修第三册)03
    还剩8页未读, 继续阅读
    下载需要10学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    高中4 电容器的电容导学案

    展开
    这是一份高中4 电容器的电容导学案,共11页。学案主要包含了电容器,电容,平行板电容器的电容,常用电容器等内容,欢迎下载使用。

    学习目标
    1.知道什么是电容器及电容器的主要构造.
    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换.
    4.会应用平行板电容器的电容公式分析有关问题.
    一、电容器
    1.基本构造:任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器.
    2.充电、放电:使电容器两个极板分别带上等量异种电荷,这个过程叫充电.使电容器两极板上的电荷中和,电容器不再带电,这个过程叫放电.
    3.从能量的角度区分充电与放电:充电是从电源获得能量储存在电容器中,放电是把电容器中的能量转化为其他形式的能量.
    4.电容器的电荷量:其中一个极板所带电荷量的绝对值.
    二、电容
    1.定义:电容器所带电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比.
    2.定义式:C=eq \f(Q,U).
    3.单位:电容的国际单位是法拉,符号为F,常用的单位还有微法和皮法,1 F=106 μF=1012 pF.
    4.物理意义:电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,在数值上等于使两极板之间的电势差为1 V时,电容器所带的电荷量.
    5.击穿电压与额定电压
    (1)击穿电压:电介质不被击穿时加在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,电容器就会损坏.
    (2)额定电压:电容器外壳上标的工作电压,也是电容器正常工作所能承受的最大电压,额定电压比击穿电压低.
    三、平行板电容器的电容
    1.结构:由两个平行且彼此绝缘的金属板构成.
    2.电容的决定因素:电容C与两极板间电介质的相对介电常数εr成正比,跟极板的正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
    3.电容的决定式:C=eq \f(εrS,4πkd),εr为电介质的相对介电常数,k为静电力常量.当两极板间是真空时,C=eq \f(S,4πkd).
    四、常用电容器
    1.分类:从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类.
    2.固定电容器有:聚苯乙烯电容器、电解电容器等.
    3.可变电容器由两组铝片组成,固定的一组铝片叫定片,可以转动的一组铝片叫动片.转动动片,使两组铝片的正对面积发生变化,电容就随着改变.
    一、电容器 电容
    导学探究 (1)把电容器的两个极板分别与电源两极相连,对电容器进行充电,该过程中能量是如何转化的?当把电容器两极相接,使电容器放电,该过程中能量是如何转化的?
    (2)当电容器的带电荷量增加时,电容器两极板间的电势差如何变化?带电荷量Q和板间电势差U的比值是否发生变化?
    例1 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
    D.电容器两极板间的电势差减小到原来的eq \f(1,2),它的电容也减小到原来的eq \f(1,2)
    针对训练1 (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( )
    针对训练2 有一充电的平行板电容器,两板间的电势差为3 V,现使它的电荷量减少3×10-4 C,于是电容器两板间的电势差降为原来的eq \f(1,3),则此电容器的电容是多大?电容器原来带的电荷量是多少?若将电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?
    二、平行板电容器
    导学探究 平行板电容器由两块平行放置的金属板组成.利用平行板电容器进行如下实验:
    (1)如图所示,保持Q和d不变,减小两极板的正对面积S,观察电势差U(静电计指针偏角)的变化,依据C=eq \f(Q,U),分析电容C的变化.
    (2)如图所示,保持Q和S不变,增大两极板间的距离d,观察电势差U(静电计指针偏角)的变化,依据C=eq \f(Q,U),分析电容C的变化.
    (3)如图所示,保持Q、S、d不变,插入电介质,观察电势差U(静电计指针偏角)的变化,依据C=eq \f(Q,U),分析电容C的变化.
    例2 (多选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带电,则下列判断正确的是( )
    A.增大两极板间的距离,静电计指针张角变大
    B.将A板稍微上移,静电计指针张角变大
    C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大
    D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零
    针对训练1 平行板电容器和电源、电阻、开关串联,组成如图所示的电路.接通开关K,给电容器充电,则( )
    A.保持K接通,减小两极板间的距离,则两极板间的电场强度减小
    B.保持K接通,在两极板间插入一块铝板,则两极板间的电场强度增大
    C.充电结束后断开K,减小两极板间的距离,则两极板间的电压增大
    D.充电结束后断开K,在两极板间插入一块电介质,则两极板间的电压增大
    针对训练2 如图所示,平行板电容器与电压恒定的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )
    A.平行板电容器的电容将变大
    B.静电计指针张角变小
    C.带电油滴的电势能将增大
    D.若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受静电力不变
    (建议用时:40分钟)
    1.下列关于电容器及其电容的叙述正确的是( )
    A.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关
    B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和
    C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比
    D.一个固定电容器的电荷量增加ΔQ=1.0×10-6 C时,两板间电压升高10 V,则电容器的电容无法确定
    2.(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时电容器所带的电荷量
    D.由公式C=eq \f(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
    3.一个电容器带电荷量为Q时,两极板间电压为U,若使其带电荷量增加4.0×10-7 C,它两极板间的电势差增加20 V,则它的电容为( )
    A.1.0×10-8 F B.2.0×10-8 F
    C.4.0×10-8 F D.8.0×10-8 F
    4.一个已充电的电容器,若使它的电荷量减少1.5×10-4 C,则其电压减小为原来的eq \f(2,3),则( )
    A.电容器原来的带电荷量为9×10-4 C
    B.电容器原来的带电荷量为4.5×10-4 C
    C.电容器原来的电压为1 V
    D.电容器的电容变为原来的eq \f(1,3)
    5.如图所示为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V,对电容器来说正确的是( )
    A.是充电过程
    B.是放电过程
    C.该电容器的电容为5×10-2 F
    D.该电容器的电荷量变化量为0.2 C
    6.极板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,两极板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q,极板间距变为eq \f(1,2)d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,两极板间场强为E2,下列说法正确的是( )
    A.U2=U1,E2=E1 B.U2=2U1,E2=4E1
    C.U2=U1,E2=2E1 D.U2=2U1,E2=2E1
    7.(多选)(2020·宿迁市高一下期末)如图所示,竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E、开关S相连,用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间,闭合开关 S后细线与竖直方向夹角为θ.则有( )
    A.保持开关S闭合,将A板向右平移,θ不变
    B.保持开关S闭合,将A板向左平移,θ变小
    C.断开开关S,将A板向右平移,θ不变
    D.断开开关S,将A板向右平移,θ变小
    8.(多选)(2022·广东潮州市期末)如图所示为一种电容传声器.b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器.其工作原理是当声波作用于金属膜片时,金属膜片发生相应的振动,于是就改变了它与固定极板b间的距离,从而使电容发生变化,而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化.闭合开关K,若声源S发出声波使a向右运动时( )
    A.电容器的电容增大
    B.a、b板之间的电场强度减小
    C.b板的电势不变
    D.流过电流表的电流方向为自右向左
    9.(多选)如图所示,两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连,S闭合后,两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态.下列说法正确的是( )
    A.若将A板向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b→a的电流
    B.若将A板向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G中有b→a的电流
    C.若将S断开,则油滴立即做自由落体运动,G中无电流
    D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a的电流
    10.(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的变化的一种元件,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,金属芯柱固定,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,两者的关系是( )
    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
    11.一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,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的位置,则( )
    A.U变小,E不变 B.E变大,Ep变大
    C.U变小,Ep不变 D.U不变,Ep不变
    12.如图所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10 F,两极板间距离d=1.20×10-3 m,g取10 m/s2,求:
    (1)该电容器所带电荷量;
    (2)若板间有一带电微粒,其质量m=2.0×10-3 kg,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电荷量为多少?带何种电荷?
    相关学案

    人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容学案设计: 这是一份人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容学案设计,共4页。学案主要包含了电容的两个公式,平行板电容器的动态分析问题等内容,欢迎下载使用。

    物理人教版 (2019)4 电容器的电容学案: 这是一份物理人教版 (2019)4 电容器的电容学案,共15页。学案主要包含了电容器,电容,平行板电容器,常用电容器等内容,欢迎下载使用。

    高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容学案及答案: 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容学案及答案,共40页。学案主要包含了平行板电容器的两类典型问题,单选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    • 课件
    • 教案
    • 试卷
    • 学案
    • 其他

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:资料
    资料售价:学贝 账户剩余:学贝
    选择教习网的4大理由
    • 更专业
      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿
    • 更丰富
      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;900万+优选资源 ⽇更新5000+
    • 更便捷
      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤
    • 真低价
      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣
    VIP权益介绍
    • 充值学贝下载 本单免费 90%的用户选择
    • 扫码直接下载
    元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      充值到账1学贝=0.1元
      0学贝
      本次充值学贝
      0学贝
      VIP充值赠送
      0学贝
      下载消耗
      0学贝
      资料原价
      100学贝
      VIP下载优惠
      0学贝
      0学贝
      下载后剩余学贝永久有效
      0学贝
      • 微信
      • 支付宝
      支付:¥
      元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
      您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      扫码支付0直接下载
      • 微信
      • 支付宝
      微信扫码支付
      充值学贝下载,立省60% 充值学贝下载,本次下载免费
        下载成功

        Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

        若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

        本资源来自成套资源

        更多精品资料

        正在打包资料,请稍候…

        预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

        服务器繁忙,打包失败

        请联系右侧的在线客服解决

        单次下载文件已超2GB,请分批下载

        请单份下载或分批下载

        支付后60天内可免费重复下载

        我知道了
        正在提交订单

        欢迎来到教习网

        • 900万优选资源,让备课更轻松
        • 600万优选试题,支持自由组卷
        • 高质量可编辑,日均更新2000+
        • 百万教师选择,专业更值得信赖
        微信扫码注册
        qrcode
        二维码已过期
        刷新

        微信扫码,快速注册

        还可免费领教师专享福利「樊登读书VIP」

        手机号注册
        手机号码

        手机号格式错误

        手机验证码 获取验证码

        手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

        设置密码

        6-20个字符,数字、字母或符号

        注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
        QQ注册
        手机号注册
        微信注册

        注册成功

        下载确认

        下载需要:0 张下载券

        账户可用:0 张下载券

        立即下载
        账户可用下载券不足,请取消部分资料或者使用学贝继续下载 学贝支付

        如何免费获得下载券?

        加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

        返回
        顶部
        Baidu
        map