物理选修38 电容器与电容导学案

这是一份物理选修38 电容器与电容导学案，共5页。学案主要包含了学习目标，重点难点，学法指导，知识链接，学习过程，训练测试，参考答案，学习反思等内容，欢迎下载使用。

1.8 《电容器的电容》导学案





【学习目标】


1．掌握电容器的结构，电容的定义式和平行板电容器电容的决定式。


2．静电计的构造和指针偏角与电压的关系。


【重点难点】


比值法定义电容，电容的充、放电过程


【学法指导】


认真阅读教材，观察教材插图，体会电容的物理意义；认真观察演示实验，体会平行板电容器电容的决定因素


【知识链接】


电场强度、电势差


【学习过程】


一、电容器


电容器的充电：


电容器的放电：


思考：电容器充放电时的电流是怎样的？





二、电容


思考：甲电容器两板各带2 C电量，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电量，板间电压为4000 V，能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？如果不是，那么电容器的电容和什么有关？








1．物理意义：电容是表示电容器 的物理量


2．定义式：


3．单位：


尝试应用


1．根据电容器的电容的定义式C=Q/U，可知


A．电容器带电的电量Q越多，它的电容C就越大，C与Q成正比


B．电容器不带电时，其电容为零


C．电容器两极之间的电压U越高，它的电容C就越小，C与U成反比


D．电容器的电容大小与电容器的带电情况无关


2．一个电容器，充电后电量为Q，两板间电压为U.若向电容器再充进ΔQ=4×10－6C的电量时，它的板间电压又升高ΔU=2 V,由此可知该电容器的电容是___________F.


三、平行板电容器：


1．基本结构：


2．带电特点：


3．板间电场：


提示：我们用控制变量法来研究平行板电容器和什么因素有关，在实验中，注意静电计的使用方法和原理。





影响电容的三个因素：


尝试应用


3．平行板电容器的电容C （ ）


A．跟两极板的正对面积S有关，S越大，C越大


B．跟两极板的间距d有关，d越大，C越大


C．跟两极板上所加电压U有关，U越大，C越大


D．跟两极板上所带电量Q有关，Q越大，C越大[来源:学_科_网Z_X_X_K]





（拓展与提高）：两种不同变化 --------很重要呀！





1．有源状态：电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），


思考：在有源状态下，电压恒定，改变两极板的距离，则电容如何变化？则电量如何变化，板间场强如何变化？如果要正对面积那？用公式推导一下！ （提示：用到的公式：）





尝试应用


4．平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为U，电量为Q，电容为C，极板间的场强为E.现将两极板间距离减小，则引起的变化是 （ ）


A．Q变大 B．C变大 C．E变小 D．U变小


2．无源状态：充电后断开K，保持电容器带电量Q恒定，


思考：在无源状态下，电量不变，改变两极板的距离，则电容如何变化？则电压如何变化，板间场强如何变化？如果要改变正对面积那？用公式推导一下！





方法：关键看在两种情况下那个量不变，然后分析其他的量的变化情况





尝试应用


5．平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大，则在此过程中（ ）


A．电容逐渐增大 B．极板间场强逐渐增大


C．极板间电压保持不变 D．极板上电量保持不变[来源:Z#xx#k.Cm]


五、常见电容器（阅读教材，注意电解电容有正负极）





【训练测试】


1.一个平行板电容器，它的电容( )


A．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成正比


B．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成反比


C．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成正比


D．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成反比


2．以下说法正确的是( )


A．由E＝eq \f(F,q)可知电场中某点的电场强度E与F成正比


B．由公式φ＝eq \f(Ep,q)可知电场中某点的电势φ与q成反比


C．由Uab＝Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也越大


D．公式C＝Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关[来源:Z§xx§k.Cm]


3．如图所示，当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动．如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化．若电容器的电容变大，则物体的位移可能的变化是( )





A．加速向右移动 B．加速向左移动


C．减速向右移动 D．减速向左移动


4．如图所示，平行板电容器C和电阻组成电路，当增大电容器极板间的距离时，则( )





A．在回路中有从a经R流向b的电流


B．在回路中有从b经R流向a的电流


C．回路中无电流


D．回路中的电流方向无法确定[来源:]


5．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．增大两极之间的距离，指针张角变大


B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大


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


6．一平行板电容器电容为C，两极板水平放置，两极板间距为d，接到电压为U的电源上，两极板间一个质量为m的带电液滴处于静止，此液滴的电量q＝________，若将两个极板之间的距离变为d/2，带电液滴将向________运动，(填“上、下、左或右”)，电容器的电容将________．(填“变大、变小、或不变”)





【参考答案】


1．答案：B


2．答案：D


3．答案：BD


解析：本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C的变化，根据C＝eq \f(εS,4πkd)可知：当电容C变大时，ε应该增大，电介质板应向左移动，所以答案B与D正确．


4．答案：A


解析：依图知电容器a板带正电，b板带负电．当d增大时，由公式C＝εS/4πkd知，电容C减小．由于电容器一直接在电源上，故电容器两极板间的电压U不变，所以由公式：C＝Q/U，得Q＝UC，电容器所带电量应减小，即将d增大时，电容器应放电．电容器放电时，其电流由正极板流向负极板，即从a板流出经R流向b板，所以选项A正确．


5．答案：AB


解析：电容器上所带电量一定，由公式C＝eq \f(εrS,4πkd)，当d变大时，C变小．再由C＝eq \f(Q,U)得U变大．当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大，当插入玻璃板时，C变大，U变小，当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B.


6．答案：mgeq \f(d,U) 向上 变大





【学习反思】[来源:学*科*网Z*X*X*K]


电容的物理意义是什么？采用了怎样的定义方法？你还能说出哪些物理量的定义是采用了这样的方法？


[来源:学+科+网Z+X+X+K]