高考物理核心要点突破系列课件：第13章第八节电容器的电容(人教版选修31)

1、第八节电容器的电容第八节电容器的电容目标概览目标概览重点难点：重点难点：1.重点：电容的概念、平行板电容重点：电容的概念、平行板电容器的电容器的电容2难点：电容器两类问题的分析难点：电容器两类问题的分析学法指导：比较电容的定义式及平行板电容器学法指导：比较电容的定义式及平行板电容器的公式，抓住变量和非变量，结合电容器的两的公式，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的两类问题核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测第第八八节节电电容容器器的的电电容容基础知识梳理基础知识梳理课时活

2、页训练课时活页训练基础知识梳理基础知识梳理一、电容器一、电容器思考思考(1)电容器带电量越多，电容越大吗？电容器带电量越多，电容越大吗？(2)电容器的额定电压与击穿电压相等吗？电容器的额定电压与击穿电压相等吗？1.电容器：两个彼此电容器：两个彼此_又相距又相距_的导体的导体组成电容器组成电容器2电容器的充电与放电电容器的充电与放电(1)充电：把电容器的一个极板与电池组的正极充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板就分相连，另一个极板与负极相连，两个极板就分别带上了别带上了_，这个过程叫做充电，这个过程叫做充电.绝缘绝缘很近很近等量异种电荷等量异种电荷(2)放电

3、：把充电后的电容器的两极板接通，两放电：把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷极板上的电荷_，电容器不再带电，电容器不再带电，这个过程叫做放电这个过程叫做放电(3)电场能：电容器充电过程中由电源获得的电场能：电容器充电过程中由电源获得的_储存在储存在_中，称为电场能中，称为电场能3电容器的击穿电压和额定电压电容器的击穿电压和额定电压击穿电压是电容器的极限电压，额定电压是电击穿电压是电容器的极限电压，额定电压是电容器最大正常工作电压容器最大正常工作电压互相中和互相中和能量能量电场电场【思考【思考提示】提示】(1)不对电容器的电容与电不对电容器的电容与电容器本身有关，与带电量和两板间电压无关

4、容器本身有关，与带电量和两板间电压无关(2)击穿电压是电容器的极限电压，超过这个电击穿电压是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的介质将被击穿额定电压是电压，电容器内的介质将被击穿额定电压是电容器长期工作时所能承受的电压，它比击穿电容器长期工作时所能承受的电压，它比击穿电压要低电容器在不高于额定电压下工作都是压要低电容器在不高于额定电压下工作都是安全可靠的，不要误认为电容器只有在额定电安全可靠的，不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是正常的压下工作才是正常的二、电容二、电容1定义：电容器所带的定义：电容器所带的_与电容器两与电容器两极板间的极板间的_的比值，叫做电容器的电容的比值，叫做电

5、容器的电容.2定义式：定义式：c_.3单位：法拉，简称法，符号是单位：法拉，简称法，符号是f，还有微，还有微法法(f)和皮法和皮法(pf).1 f106 f_ pf.4物理意义：电容是反映物理意义：电容是反映_的物理量，跟电容器是否带电无关的物理量，跟电容器是否带电无关电荷量电荷量电势差电势差q/u1012电容器容纳电荷电容器容纳电荷本领本领三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容1影响平行板电容器电容的因素影响平行板电容器电容的因素(1)s增大，静电计指针的偏角变小，表明增大，静电计指针的偏角变小，表明u减减小，小，c_ (2)d减小，静电计指针的偏角变小，表明减小，静电计指针的偏角变小

6、，表明u减减小，小，c_ (3)插入电介质，静电计指针的偏角变小，表插入电介质，静电计指针的偏角变小，表明明u减小，减小，c_ 增大增大增大增大增大增大特别提示：特别提示：静电计与验电器结构相似但作用静电计与验电器结构相似但作用不同，静电计是测电势差，而验电器是检验不同，静电计是测电势差，而验电器是检验物体是否带电物体是否带电2平行板电容器的电容平行板电容器的电容c跟介电常数跟介电常数成成_,跟正对面积跟正对面积s成成_，跟极板间的距离，跟极板间的距离d成成_.公式：公式：c_ ，式中的，式中的k是静电力常量是静电力常量正比正比正比正比反反比比s/4kd四、常用电容器四、常用电容器1从结构上看

7、，可分为固定电容器和可变电从结构上看，可分为固定电容器和可变电容器两类容器两类2常用电容器的电路符号如图常用电容器的电路符号如图1381所示所示.图图13813电容器上的标称值：电容器上一般都标有电容器上的标称值：电容器上一般都标有电容器的电容器的_和和_的数值的数值电容电容额定电压额定电压核心要点突破核心要点突破一、对电容的理解一、对电容的理解电容是表征电容器容纳电荷本领的物理电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量不同的电容器，储存电荷的本领一般不量不同的电容器，储存电荷的本领一般不同人们研究发现：电容器带电时，它的两同人们研究发现：电容器带电时，它的两极板间产生电势差，对任何一个电容器来说，

8、极板间产生电势差，对任何一个电容器来说，两极板间的电势差随所带电荷量的变化而变两极板间的电势差随所带电荷量的变化而变化，但电荷量跟电势差的比值是一个恒量化，但电荷量跟电势差的比值是一个恒量.不同的电容器，这个比值一般是不同的，不同的电容器，这个比值一般是不同的，即时应用即时应用1.电容器是一种常用的电子元件对电容器认电容器是一种常用的电子元件对电容器认识正确的是识正确的是()a电容器的电容表示其储存电荷的能力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量成正比电容器的电容与它所带的电量成正比c电容器的电容与它两极板间的电压成正比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

9、有电容的常用单位有f和和pf,1 f103pf解析：解析：选选a.电容器是一种能储存电荷的仪器，电容器是一种能储存电荷的仪器，其电容大小只由本身一些因素决定，其电容大小只由本身一些因素决定，a对，对，b、c错；单位常用的有错；单位常用的有f、f、pf，且，且1f106f1012pf，故，故d错误，应选错误，应选a.三、关于平行板电容器的两类典型问题三、关于平行板电容器的两类典型问题1两类问题两类问题(1)平行板电容器充电后，继续保持电容器两极平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电源相连接板与电源相连接u保持不变，电容器的保持不变，电容器的d、s、发生变化，引起发生变化，引起c、q、e的变

10、化的变化(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接，平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器带电量电容器带电量q保持不变，电容器的保持不变，电容器的d、s、的变化引起的变化引起c、u、e的变化的变化即时应用即时应用2.如图如图1382所示，先接通所示，先接通s使电容器充电，然后断开使电容器充电，然后断开s.当当增大两极板间距离时，电容器增大两极板间距离时，电容器所带电荷量所带电荷量q、电容、电容c、两板间、两板间电势差电势差u、电容器两极板间场强、电容器两极板间场强e的变化情况的变化情况是是()图图1382aq变小，变小，c不变，不变，u不变，不变，e变小变小bq变小，变小，c变小，变小，

11、u不变，不变，e不变不变cq不变，不变，c变小，变小，u变大，变大，e不变不变dq不变，不变，c变小，变小，u变小，变小，e变小变小四、利用电场线定性理解四、利用电场线定性理解q不变时平行板电容不变时平行板电容器极板间场强的变化器极板间场强的变化1保持保持q、d不变，减小正对面积不变，减小正对面积s(如图如图1383)图图1383五、关于静电计和验电器五、关于静电计和验电器1静电计的构造静电计的构造如图如图1385所示，静电计主要由所示，静电计主要由两部分构成：连接在一起的金属球、两部分构成：连接在一起的金属球、金属杆和可自由转动的金属指针；金属杆和可自由转动的金属指针；图图1385可用导线连

12、接的金属外壳，而且这两部分相可用导线连接的金属外壳，而且这两部分相互绝缘，使用时把它的金属球跟一个导体连互绝缘，使用时把它的金属球跟一个导体连接，把它的金属外壳跟另一导体连接接，把它的金属外壳跟另一导体连接(或者把或者把它们同时接地它们同时接地)，从指针的偏转角度就可以知，从指针的偏转角度就可以知道这两个导体间的电势差道这两个导体间的电势差2静电计的原理静电计的原理由由qcu可知，由于极板上电量可知，由于极板上电量q几乎不变，几乎不变，所以电容器的电容所以电容器的电容c与电压与电压u成反比，而电压成反比，而电压u大小与静电计指针的偏转角度大小与静电计指针的偏转角度成正比，即成正比，即两个导体间

13、的待测电压两个导体间的待测电压u通过静电计指针的偏通过静电计指针的偏转角度转角度指示出来：指示出来：变大，电压变大，电压u增大，说明增大，说明c减小；减小；变小，电压变小，电压u减小，说明减小，说明c增大增大3验电器是检验带电体带电量多少或是否带验电器是检验带电体带电量多少或是否带电的装置，而静电计是测量电势差的装置，它电的装置，而静电计是测量电势差的装置，它显示的是分别与金属球和外壳相连的两物体间显示的是分别与金属球和外壳相连的两物体间的电势差的电势差特别提醒特别提醒电容器充电后两板间有电势差，但不能用电压电容器充电后两板间有电势差，但不能用电压表测量，当将电压表与电容器相连接时，电容表测量

14、，当将电压表与电容器相连接时，电容器通过电压表放电，导致板间电势差明显减小器通过电压表放电，导致板间电势差明显减小,指针很快回到零刻度指针很快回到零刻度.课堂互动讲练课堂互动讲练电容的概念及电容的定义式电容的概念及电容的定义式【答案】【答案】c【思维升华】【思维升华】电容器的电容电容器的电容c由电容器本身由电容器本身决定，与电容器所带电荷量决定，与电容器所带电荷量q及两极板间电势及两极板间电势差差u无关；即使电容器不带电，电容器容纳电无关；即使电容器不带电，电容器容纳电荷的本领也不变，其电容仍为荷的本领也不变，其电容仍为c.而电容器所带而电容器所带的电荷量的电荷量qcu，与其电容，与其电容c和

15、电势差和电势差u均成均成正比正比平行板电容器的两类问题分析平行板电容器的两类问题分析 如图如图1386所示，平行板电容器所示，平行板电容器a板板带正电，并与静电计金属球相连，带正电，并与静电计金属球相连，b板接地，板接地，静电计指针张开一定角度以下说法正确的静电计指针张开一定角度以下说法正确的是是()图图1386ab板向上移，静电计张角减小板向上移，静电计张角减小bb板向右移，静电计张角减小板向右移，静电计张角减小c极板间插入玻璃板，静电计张角减小极板间插入玻璃板，静电计张角减小d使使a板放走部分电荷，静电计张角减小板放走部分电荷，静电计张角减小【解析】【解析】首先要搞清楚电路的结构，明确静首

16、先要搞清楚电路的结构，明确静电计测量的是电容器两极间的电压；再者是要电计测量的是电容器两极间的电压；再者是要明确各个选项中是电容器的电压不变还是带电明确各个选项中是电容器的电压不变还是带电荷量不变，然后根据题设条件运用相应的公式荷量不变，然后根据题设条件运用相应的公式分别进行讨论，确定选项分别进行讨论，确定选项当当b板右移时，极板间距板右移时，极板间距d减小，可知减小，可知c增大，增大，u减小，静电计的张角变小，选项减小，静电计的张角变小，选项b正确正确极板间插入玻璃板，介电常数极板间插入玻璃板，介电常数增大，从而电增大，从而电容容c增大，增大，u减小，选项减小，选项c正确正确当当a板放走部分

17、电荷，极板的带电荷量板放走部分电荷，极板的带电荷量q减小，减小，而而c不变，故不变，故u减小，选项减小，选项d正确正确【答案】【答案】bcd 如图如图1387是一种通过是一种通过测量电容器电容的变化，来检测量电容器电容的变化，来检测液面高低的仪器原理图，电测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示电容的大小，下到指示器上，指示器可显示电容的大小，下列关于该仪器的说法中正确的有列关于该仪器的说法中正确的有()电容器的应用电容器的应用图图1387a该仪器中电容的两个电极分别是芯柱和导该仪器中电容的两个电极分别是芯柱和导电液体电液体b芯柱外

18、套的绝缘管越厚，该电容器的电容芯柱外套的绝缘管越厚，该电容器的电容越大越大c如果指示器显示出电容增大了，则说明容如果指示器显示出电容增大了，则说明容器中液面升高了器中液面升高了d如果指示器显示出电容减小了，则说明容如果指示器显示出电容减小了，则说明容器中液面升高了器中液面升高了【解析】【解析】类似于平行板电容器的结构：导类似于平行板电容器的结构：导线芯和液体构成电容器的两块电极，导线芯线芯和液体构成电容器的两块电极，导线芯的绝缘层就是极间的电介质，其厚度的绝缘层就是极间的电介质，其厚度d相当于相当于两平行板间的距离，进入液体深度两平行板间的距离，进入液体深度h相当于两相当于两平行板的相对面积平行板的相对面积(且且h越大，则越大，则s越大越大)；所以；所以d大时大时c就小，若就小，若c大时就表明大时就表明h大，正确答案大，正确答案为