高二物理第十三章第8节电容器的电容学案.doc

高二物理第十三章第8节电容器的电容学案（2009年9月28日）邢台市一中 杨立超知识目标1.知道什么是电容器以及常用的电容器。2.理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。3.知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。4.会对平行板电容器问题进行动态分析。5.知道充、放电过程及能量转化。能力目标1.知道利用比值法定义物理量。2.学会在实验中用控制变量的实验方法，提高综合运用知识的能力。情感目标结合实际，激发学习物理的兴趣。重点难点1.重点：电容的概念及有关计算和动态分析。2.难点：定义式和决定式的区别。有关电容器两类动态问题分析。（课本“思考与讨论”部分）学法指导比较电容的定义式及平行板电容器的电容公式，抓住变量和非变量，结合电容器的两个公式以及匀强电场的规律解决与电容器相关的两类问题（“两类问题”见优化方案167页）。自主学习1. 什么是电容器，如何构成电容器。2. 什么是电场能。3. 如何给电容器充电和放电，从能量角度怎么理解。4. 什么叫电容，它是用什么方法定义的，它表示什么。电容的大小与什么因素有关。5. 电容的单位是什么，如何换算。6. 平行板电容器的电容公式，公式中各个量的物理含义。7. 平行板电容器电容的大小有哪些因素决定。改变电压或电荷量时其他各量如何变化。8. 电容器和电容器的电容在概念上的本质区别。9. 常见的电容器有哪些，各有什么特点。内容概览及重点解析一、电容器1.任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。2.电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电场能注意： 电容器充电的过程中，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充电电流； 电容器充电后切断电源电荷不消失，从电源获得的电能储存在了电场中电场能。 电容器的电量：指一个极板所带电量的绝对值。 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能其他形式能注意： 充电后的电容器两极间短路时（一根导线相连）两板电量会中和，直到两极电压等于零为止，该过程中电路中有短暂的放电电流； 电容器放电后，两板间不再有电场，二、电容1.定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。2.定义式: C=Q/U理解：Q指一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差电压. 电容器的电容与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。3.单位：法拉F 1F=106F=1012pF三、平行板电容器的电容C=S/4kdC与 、S、d有关 四、常用电容器电解电容器 可变电容器 五、电容器使用时注意的问题工作电压额定电压击穿电压 电解电容器有极性，正负极不能接反，不能接交流电六、例题1.平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连，在这种情况下，如增大两板间距d，则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？ 充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变.如增大d，则由C=S/4kd，C 将减小，再由Q=CU，Q减小，依E=U/d，E将增大。 2.平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大d，则C、 U、Q、E分别如何改变 ？C变小、Q不变、U变大、E不变七、习题1.平行板电容器所带的电荷量为Q410-8C，电容器两板间的电压为U2V，则该电容器的电容为 ；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为 ，两板间电场强度变为原来的 倍，此时平行板电容器的电容为 。2. 如右图电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上时，静电计张开一个角度，下述情况中可使指针张角增大的是A、合上S，使A、B两板靠近一些B、合上S，使A、B正对面积错开一些C、断开S，使A、B间距增大一些D、断开S，使A、B正对面积错开一些3. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点，如右图所示，以E表示两板间的场强，U表示电容器两板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置则：A、U变小，E不变 B、E变小，W不变C、U变小，W不变 D、U不变，W不变4.在右图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是：（ ）A、两极板的电压不变，极板上的电荷量变小、两极板的电压不变，极板上的电荷量变大、极板上的电荷量几乎不变，两板间的电压变小、极板上的电荷量几乎不变，两板间的电压变大. 置于真空中的两块带电的金属板，相距1cm，面积均为10cm2，带电量分别为Q1=210-8C，Q2=-210-8C，若在两板之间的中点放一个电量q=510-9C的点电荷，求金属板对点电荷的作用力是多大？