教科版选修11 电容器 和电容 第一课时 学案.docx

1.6电容器和电容学习目标：1.理解电容器的电容的概念；2.掌握电容的定义式和决定式；3. 会根据定义式和决定式分析具体问题。重点：1. 电容器的电容的概念。 2. 电容的定义式和决定式。难点：根据定义式和决定式分析具体问题。新课预习：1. 电容器容纳电荷的容器（1）充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，充电过程实质上是电源逐步把正电荷从电容器的负极板移到正极板的过程，由于正、负两极板间有电势差，所以电源需要克服电场力做功，正是电源所做的这部分功以电能的形式储存在电容器中，所以电容器中储存电场能。（2）放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。2. 电容（1）物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，由电容器本身的构造决定，与电容器是否带电无关。（2）定义：电容器所带的电荷量q与电容器两极板间的电势差u的比值。（3）定义式：c。（4）单位：法拉（f）3. 平行板电容器（1）影响因素：平行板电容器的电容与正对面积s成正比，与介质的介电常数成正比，与两极板间的距离d成反比，即c，k为静电力常量。（2）板间场强：充电后的平行板电容器间形成匀强电场，场强。特别提醒：c （或c）适用于任何电容器，但c仅适用于平行板电容器。典例分析：例题1 将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷分别用d、u、e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d不变，将q变为原来的两倍，则u变为原来的一半d. 保持d不变，将q变为原来的一半，则e变为原来的一半思路分析：e，保持u不变，将d变为原来的两倍，e变为原来的一半，a对；保持e不变，则d变为原来的一半，u变为原来的一半，b错；c，c，保持d不变，c不变，q加倍，u加倍，c错；e，q变为原来的一半，则e变为原来的一半，d对。 答案：ad例题2 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计），小孔正上方处的p点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回，若将下极板向上平移，则从p点开始下落的相同粒子将（）a. 打到下极板上b. 在下极板处返回c. 在距上极板处返回d. 在距上极板d处返回思路分析：粒子两次落到小孔的速度相同，设为v，下极板向上平移后由e知场强变大，故粒子第二次在电场中减速运动的加速度变大，由v22ax得第二次减速到零的位移变小，即粒子在下极板之上某位置返回，设粒子在距上极板h处返回，对粒子两次运动过程应用动能定理得mg（d）qu0，mg（h）qh0，联立两方程解得hd，选项d正确。 答案：d【知识脉络】课堂练习：1.如图所示，一平行板电容器与一电源连接，电源两端的电压保持不变，若使电容器两板间的距离变小，则()a.电容器的电容比原来减小b.电容器两板间的电压比原来减小 c.电容器所带的电荷量比原来增加d.所带的电荷量比原来减少答案c解析电容器极板间的距离越近，电容器的电容就越大，选项a错误；充电结束后，电容器两极板间的电压与电源电压相等，选项b错误；在电压不变的情况下，电容增大，则电容器所带电荷量增加，选项c正确，d错误.2.下列哪些方法可以改变电容器的电容()a.改变电容器两极上的电荷量b.改变电容器两极板间的电压c.改变电容器两极板的正对面积d.改变电容器两极板间的距离答案cd解析电容是表示电容器储存电荷能力的物理量，与电容器两极间的电压以及它所带的电荷量无关，与电容器两极板的正对面积、两极板间的距离以及极板间电介质的性质有关.故a、b错误，c、d正确. 3.关于电容器，以下说法中正确的是()a.电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值之和b.电容器的电容跟它所容纳的电荷的电荷量无关，但跟两极板间的电压有关c.可变平行板电容器的动片旋进(两极板正对面积减小)，它的电容就增大；旋出，它的电容就减小d.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答案d解析电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，故a错误；电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电荷量无关，故b错误；减小平行板电容器的正对面积，其电容将减小，故c错误；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，故d正确.4.一个电容器的规格是“10 f，50 v”，则()a.这个电容器加上50 v电压时，电容才是10 fb.这个电容器的最大电容为10 f，带电荷量较少时，电容小于10 fc.这个电容器所加电压不能低于50 vd.这个电容器的电容总等于10 f答案d解析电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，与电容器两端是否加电压，以及加多大电压无关，因此选项d正确.5.如图所示，是一个由电池、电阻r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.电容器电容变大 b.电容器电容变小c.电容器放电 d.电容器充电答案bc解析电容器极板间距离越大，电容越小，故a错误，b正确；电容减小，在两极板间电压不变的情况下，电容器的带电荷量减小，故电容器要放电，c正确，d错误.6.关于电容器，以下说法正确的是()a.电容器两板正对面积变大，电容变小b.电容器两板距离变大，电容变小c.两板间放入电介质，电容变大d.两板间电压增大，电容变大 答案bc解析电容器两板正对面积变大，电容变大，选项a错误；电容器两板距离变大，电容变小，选项b正确；两板间放入电介质，电容变大，选项c正确；电容的大小与两极板间的电压无关，选项d错误.作业：1.下列电学器件中，哪个是电容器()答案c2.下列关于电容器的说法正确的是()a.电容器可以由两个彼此绝缘的正对金属极板构成b.电容器只能储存同种电荷c.照相机闪光灯应用电容器放电发出强光d.电容器既能充电也能放电答案acd解析任意两个彼此绝缘而相距较近的导体都可以构成一个电容器，故选项a正确；电容器的两极板可带异种电荷，故选项b错误；照相机拍照前先用较长的时间(一般是几秒)给电容器充电，拍照时触发闪光灯，使电容器通过灯管放电，发出耀眼的白光，故选项c正确；电容器既能充电也能放电，故选项d正确.3.电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是()a.电容器的电容表示其储存电荷的能力b.电容器的电容与它所带的电荷量成正比c.电容器的电容与它两极板间的电压成正比d.电容的常用单位有f和pf，1 f103 pf答案a解析电容是表征电容器容纳电荷本领大小的物理量，其大小由构成电容器本身因素决定，如极板正对面积、板间距离、电介质等，与是否带电、电压的高低等无关.1 f106 pf.故只有选项a正确.4.如图所示的电路，当开关与a相连时，通过灵敏电流表的电流方向_(选填“向左”或“向右”) .然后将开关与b相连，此时通过灵敏电流表的电流方向_(选填“向左”或“向右”) . 答案向右向左解析当开关与a相连时，电容器充电，电流向右通过灵敏电流表；将开关与b相连，此时电容器放电，所以电流向左通过灵敏电流表.5.电阻器、电容器、电感器是电子电路中常用的元件，图中“c”代表的元件是()a.电阻器 b.电容器c.电感器 d.开关答案b6.有关电容器的单位及换算正确的是()a.电容的单位是库仑b.电容的国际单位是法拉c.1法106微法d.法拉是个很小的单位答案b解析电容的国际单位是法拉，选项a错误，b正确；法拉是个很大的单位，1法106微法，选项c、d错误.7.关于电容器的电容，下列说法中正确的是()a.电容器两极的电压越大，电容就越大b.电容器所带电荷量越多，电容就越大c.电容器所带电荷量为零，电容就为零d.电容器的电容与两极的电压及所带电荷量均无关，仅由电容器本身的因素决定答案d解析电容器的电容与两极的电压及所带电荷量均无关，仅由电容器本身的因素决定，d正确.8.下列关于电容的说法中，正确的是()a.一只电容器所带的电荷量越大，电容越大b.如果一个电容器两极板间没有电压，就没有电荷量，也就没有电容c.对于可变电容器而言，在其他条件不变的基础上，电容器极板的正对面积越大，电容越小d.对于可变电容器而言，在其他条件不变的基础上，电容器极板的正对面积越大，电容越大答案d解析电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，其大小是由电容器自身性质决定的，取决于两极板的正对面积、极板间的距离及两极板间电介质的种类这三个因素，所以a、b错误；对于可变电容器，动片旋入越多，正对面积越大，电容也就越大，故选项c错误，d正确.9.如图所示是用来测定角度的电容式传感器.当动片与定片之间的角度发生变化时，引起极板正对面积s的变化，使电容c发生变化，知道c的变化，就可以知道的变化情况.下列说法正确的是()a.变大，则c变大b.变大，则c变小c.变小，则c变大d.变小，则c变小答案bc解析由题图知变大，s变小，c变小；同理，若变小，则s变大，c变大，故选项b、c正确.10.如图所示，电子由静止开始从a板向b板运动，当到达b极板时速度