了解电容器

1 / 9 了解电容器 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址文 章来源 m 了解电容器学案（粤教版选修 3-1） 一、识别电容器 电容器：由两个互相靠近、彼此绝缘的 _组成，电容器的导体间可以填充 _ 答案 导体 绝缘物质 (电介质 ) 二、电容器的充放电 1充电：使电容器的两个极板带上 _的过程 2放电：使电容器两极板上的电荷 _的过程 3电容器所带的电荷量是指 _的绝对值 4 电场能：指 _具有的能量 答案 1.等量异种电荷 2.中和 3.每一个极板所带电荷量 4.电场 三、电容器的电容 1定义：电容器所带的 _与它的两极板间的 _的比值，叫做电容器的电容 2公式表达： c _. 3单位：在国际单位制中的单位是： _.如果电容器带上 1 库仑的电荷量时两极板间的电势差是 1 伏，这个电容2 / 9 器的电容就是 _符号： F,1F 1c/V.更小的单位还有 _和 _换算关系： 1F _F _pF. 4物理意义：表示电容器 _能力的物理量 答案 1.电荷量 电势差 3.法拉 1 法拉 微法 皮法 106 1012 4.储存电荷 四、决定电容的因素 1平行板电容器的电容跟两极板的 _成正比，与两极板间的 _成反比，并跟板间插入的 _有关 2表示一个电容器性能的主要指标：一个是 _，另一个是 _ 3耐压值表示电容器正常使用时两极板间所能承受的_ 答案 1.正对面积 距离 电介质 2.电容量 耐压能力 3.最大电压 一、识别电容器、电容器的充放电 问题情境 电容器是一种常用的电学元件，有广泛的用途，照相机的闪光灯，在不到 11000s 的短暂时间内发出强烈闪光，瞬时电3 / 9 流很大，各种电池都不能承受在实际中，常常用电容器帮助闪光灯实现它的功能它是怎样帮助闪光灯完成它的功能的？ 1什么是电容器？一个简单的电容器由哪几部分构成？ 2什么是电容器的充电和放电？ 答案 1.电容器是一种常见的电学元件它由两个彼此绝缘的导体和两导 体间的电介质构成 2使电容两个极板分别带上等量异种电荷的过程叫做充电；使两极板上的电荷中和的过程叫做放电 要点提炼 电容器所带的电荷量是指 _ 答案 每一极板所带电荷量的绝对值 二、电容器的电容 问题延伸 1电容器能够储存电荷，那么它容纳电荷的能力用什么物理量来描述呢？ 2电容与场强的定义方法有什么共同之处？它是怎样定义的？ 答案 1.用 “ 电容 ” 这一物理量来描述 2都采用了比值定义法，电容是用电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势 差的比值定义的 要点提炼 4 / 9 电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的_，叫做电容器的电容，用 c 表示，有 c _，单位是 _，简称 _，符号是 _. 答案 比值 QU 法拉 法 F 三、决定电容器的因素 问题情境 水缸盛水的本领，由水缸本身决定，同样道理，电容表征的是电容器容纳电荷的本领，由电容器本身决定那么电容与电容器本身的哪些因素有关呢？ 1静电计和验电器的功能相同吗？ 2在研究 “ 影响电容器电容大小的因素 ” 时 用了什么方法？ 3通过课本 “ 观察与思考 ” 你得到了怎样的结论？ 4描述一个电容器性能的指标有哪些？什么是耐压值？ 答案 1.静电计是用来测电势差的仪器，验电器是检验电荷有无的仪器，功能不同 2因为有多个因素影响，所以采用了控制变量法 3结论见 要点提炼 4有两个，一个是电容量，另一个是耐压能力耐压值是指电容器正常使用时两个电极间所能承受的最大电压 要点提炼 平行板电容器的电容与两极板的 _成正比，与两极板的5 / 9 _成反比，并跟板间插入的 _有 关 答案 正对面积 距离 电介质 例 1 下列关于电容的说法正确的是 ( ) A电容器简称电容 B电容器 A 的电容比 B 的大，说明 A 所带的电荷量比 B 多 c电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1V 时电容器所带的电荷量 D由公式 c QU 知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比 解析 电容器和电容是两个不同的概念， A 选项错；由 cQU 得 Q cU，可见电容器的电荷量与 c 和 U 两个物量有关，所以 c 大， Q 不一定大， B 选项错误；电容 c 的大小与 Q、 U无关，公式 c QU 仅能说明 Q 与 U 的比值恒定， D 选项错误 答案 c 总结 正确理解电容器、电容这两个不同的物理概念是分析本题的前提和关键 变式训练 1 对于某个给定的平行板电容器，下列图中能够恰当地描述其所带电荷量 Q、两极板间电压 U、电容 c 之间相互关系的是 ( ) 6 / 9 答案 Bc 解析 因为电容器的电容 c 与它所带的电荷量 Q、两极板间的电压 U 无关，只跟它本身的形状、两极板间距离、正对面积、两极板间所充的电介质有关，所以凡是表示 c 随 U 或 Q变化而变化的图线都是错误的对于给定的电容器， c QU是不变的，反映在 Q U 图 象上是图线的斜率不变，正确选项为 B、 c. 例 2 如图 1 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 板带正电，则下列判断正确的是 ( ) 图 1 A增大两极板之间的距离，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 解析 电容器上所带电荷量一定，由 c1d 知，当 d 变大时，c 变小再由 c QU 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. 答案 AB 7 / 9 变式训练 2 将例 2 中静电计换为接在两极板上的电源： (1)只增大极板间距离，板间场强怎么变化？ (2)只减小正对面积 S，电容器带电荷量怎么变化？ 答案 (1)减小 (2)减少 解析 两极板与电源相连，极板间的电压 U 不变 (1)由 E Ud 得，增大极板间距离，场强 E 减小 (2)由 cS 知，只减小极板正对面积 S，电容 c 减小，再据Q cU 可知，电容器带电荷量减少 【即学即练】 1关于电 容器的电容 c、电压 U 和所带电荷量 Q 之间的关系，以下说法正确的是 ( ) A c 由 U 确定 B c 由 Q 确定 c c 一定时， Q 与 U 成正比 D c 一定时， Q 与 U 成反比 答案 c 解析 电容器的电容 c 由电容器本身决定，与电压 U 和所带电荷量 Q 无关，根据 c QU 可知，选项 c 正确 2对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是 ( ) A将两极板的间距加大，电容将增大 B将两极板的间距加大，极板所带电荷量将增大 c将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 8 / 9 D将两极板平行错开，使正对面积 减小，极板所带电荷量将减小 答案 c 解析 由 c1d 知，当 d 增大时， c 将减小；当两极板平行错开时， S 减小，故 c 将减小；由 Q cU 可知带电荷量 Q 与c、 U 两个量有关，知道 c 的情况不知 U 的情况不能确定 Q 的变化 3平行板电容器充电后不断开电源，逐渐增大两极板的正对面积，则下列说法正确的是 ( ) A电容器电容将逐渐增大 B两极板间的电场强度将逐渐增大 c两极板间电压将保持不变 D两极板所带的电荷量不变 答案 Ac 解析 若电容器与电源连接不断开，则两极板间电势差恒定，两极板间距离也 不变，故场强大小也不变；而电容器电容随着正对面积的增大而增大，极板所带的电荷量随着电容增大也增大 4有一充电的