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。
1.对电容两个公式的进一步理解
2、结合电容的两个公式,能分析Q或U不变时，平行板电容器的C，E，φ及Ep的变化问题；
复习引入
1、电容C的物理意义 。
2、电容的定义式的 。
3、平行板电容器电容的决定式： 。
4、匀强电场中，场强E与U的关系 。
合作探究
任务一、电容的两个公式
1、电容定义式的延伸
我们不能根据电容的定义式说电容C与Q成正比、与U成反比，电容C由 决定，与Q、U的大小无关．公式还可表示为C＝eq \f(ΔQ,ΔU) .
例1、有一充电的平行板电容器，两板间的电压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；
(2)电容器原来所带的电荷量；
(3)若放掉全部电荷，电容器的电容是多大？
2、C＝eq \f(Q,U)与C＝eq \f(εrS,4πkd)的比较
任务二、平行板电容器的动态分析问题
1.主要的理论公式
C＝QU C＝eq \f(εrS,4πkd) E=Ud
2.电容器的动态分析的两种情况
(1)电压（U）一定：（电键闭合，始终与电源相连接）
如图为平行板电容器与电源连接的示意图，如果开关S始终闭合，若减小两极板的正对面积S，那么电容器的电容C，板间电势差U，电荷量Q，板间电场强度E如何变化？
（2）如果充电完毕后，断开S电键断开，（Q一定）
如果充电完毕后，断开S若减小两极板的正对面积S，那么电容器的电容C，板间电势差U，板间电场强度E如何变化？
例2、（多选）平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（ ）
A. 电容器的电容 C 变大 B. 电容器极板的带电量 Q 变大
C. 电容器两极间的电势差 U 变大 D. 电容器两极板间的电场强度 E 不变
例3、用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(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
巩固练习
1、（多选）关于电容器，下列中说法正确的是：（ ）
A、由可知，一只电容器带电量越大，它的电容就越大
B、对一固定的电容器，它的带电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
C、电容器的带电量Q为两极板所带电荷量的总和
D、两个相互靠近又彼此绝缘的导体就构成一个电容器
2．“超级电容器”由于电极中加入了表面积非常大的石墨烯，所以具备超大的容量，适合作为动力电池的助力动力源。相对于普通电容器，“超级电容器”( )
A．极板电荷量较大 B．极板间的电场强度较大
C．单位电压容纳的电荷量较大 D．带相同电荷量时电压较大
3．电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器( )
A．电容变小 B．极板间电压变大
C．极板间电场强度不变D．极板间的电场强度变小
4、（多选）理想平行板电容器充电后与电源断开，能使两板间电势差增大的方法是：（ ）
A、在两板间插入玻璃板 B、使两板靠近些
C、保持两板的间距不变，使两板错开些 D、使两板分开些间距变大
5．如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是（ ）
A．F逐渐减小，T逐渐减小 B．F逐渐增大，T逐渐减小
C．F逐渐减小，T逐渐增大 D．F逐渐增大，T逐渐增大
6．（多选）如图所示，平行板电容器的金属板始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地．极板间有C、D两点，C距A 板0.5cm，D距B板0.5cm，则( )
A．C.D两点的电势相等 B．两板间的场强为400V/m
C．D点的电势φD = 2.0V D．C点的电势φC = 2.0V
7、（多选）．将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用d、U、E、C和Q表示．下列说法正确的是( )
A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半
B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍
C．保持C不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的两倍
D．保持d、C不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半
8、如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极板间距离的过程中( )
A.电阻R中没有电流
B.电容器的电容变大
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
9、如图,平行板电容器与电源连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器两极板间的P点且恰好处于平衡状态。现将上极板竖直向上移动一小段距离,则（ ）
A.P点的电势将升高 B.极板带电荷量将增加
C.带电油滴的电势能将减小 D.带电油滴将竖直向下运动

答 卷
班次：_____________ 姓名：________________ 考号：______________
一、选择题
比较
C＝eq \f(Q,U)
C＝eq \f(εrS,4πkd)
公式类别
定义式
决定式
适用范围
所有电容器，Q∝U，即eq \f(Q,U)＝C不变，反映了电容器容纳电荷的本领
平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝eq \f(1,d)，反映了平行板电容器电容的决定因素
联系
电容器容纳电荷的本领，即电容的大小可以由eq \f(Q,U)来量度，但决定因素是电容器本身，如平行板电容器的εr、S、d等因素
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案