2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第10章静电场中的能量10.4电容器的电容(1)课件

第4节　电容器的电容\n第1课时　电容器的电容\n知识点一　电容器[观图助学](1)\n(2)照相机的电子闪光灯能发出强烈的闪光,这时通过闪光灯的电流相当大,有时可达几千安.照相机的电源能够提供的电流却非常小,为何电子闪光灯能发出强烈的闪光？\n1.构造：两个彼此________又相互________的导体就可以组成一个电容器.如两块平行金属板正对、靠近且两板间充满绝缘物质(电介质),这两板就组成了平行板电容器.2.电容器的带电荷量：是指其中一个极板所带电荷量的________.绝缘靠近绝对值\n3.电容器的充电和放电(如图所示)(1)充电：使电容器两个极板带上等量异种电荷的过程叫作________.(2)放电：使充电后的电容器两极板的异种电荷中和的过程叫作________.充电放电\n[思考判断](1)放电后的电容器电荷量为零,电容也为零.()(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和.()××\n[观图助学]如图甲所示,是一个水杯,众所周知,我们用水杯的容积表征水杯容纳水的本领.如图乙所示,是照相机的电子闪光灯的重要部件电容器,电容器是容纳电荷的一种装置,思考,我们如何表征电容器容纳电荷的本领呢？知识点二　电　容\n电荷量电势差法拉微法皮法1061012\n[思考判断](1)电容表示电容器容纳电荷的多少.()(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比.()(3)电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比.()×××\n[观图助学]如图所示,两块靠近,彼此绝缘的金属板平行放置,构成了一个最简单的电容器——平行板电容器.试说出平行板电容器的结构；试猜想影响平行板电容器的因素有哪些？知识点三　平行板电容器\n1.结构：由两块彼此________、互相靠近的________金属板组成,是最简单的,也是最基本的电容器.2.决定因素：平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成________,与电介质的相对介电常数εr成________,与极板间距离d成________.3.表达式：C＝________.式中k为静电力常量.绝缘平行正比正比反比\n××√\n[观图助学]如图所示,是我们常见的形形色色的电容器,试说出电容器的种类,并思考,其中右下角电容器上所标注的“50V”,指的是电容器的什么电压？知识点四　常用电容器\n1.分类(1)按电容是否可变分：________电容器、________电容器.(2)按电介质分：空气电容器、____________电容器、陶瓷电容器、电解电容器等.2.额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够____________时的电压.(2)击穿电压：电介质被________时加在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会被损坏.可变固定聚苯乙烯正常工作击穿\n3.常见的电容器(1)电解电容器\n(2)可变电容器\n[思考判断](1)电容器的电容都是固定不变的.()(2)电容器两极板上所加的电压不能超过击穿电压.()×√\n[观察探究]按如图所示电路连接好器材,使开关S先后接触a、b,观察电流表指针的偏转情况.试结合上述现象讨论：(1)当S先后接a和接b时,观察到电流表指针的偏转情况是怎样的？(2)电容器的工作过程是怎样的？工作过程中能量是如何转化的？核心要点对电容器电容的理解\n(3)电容器带的电荷量Q与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特性？怎样描述？答案(1)当S接a时,电流表指针发生偏转；当S接b时,电流表指针反向偏转.(2)①充电过程和放电过程.②充电过程中其他形式的能转化为电能,放电过程中电能转化为其他形式的能.\n\n[探究归纳]\n\n[试题案例][例1](多选)下列关于电容的说法正确的是()\n答案AC\n[例2]有一充电的平行板电容器,两板间电压为U＝2V,现使它的电荷量增加ΔQ＝5×10－6C,于是电容器两板间的电压升高为6V.求：(1)电容器的电容是多大？(2)电容器原来所带的电荷量是多少？(3)若放掉全部电荷,电容器的电容是多大？\n解析(1)电容器电势差的变化量为ΔU＝(6－2)V＝4V(2)电容器原来所带的电荷量Q＝CU＝1.25×10－6×2C＝2.5×10－6C.(3)电容器的电容由本身决定,与是否带电无关,所以放掉全部电荷后,电容仍为1.25×10－6F.答案(1)1.25×10－6F(2)2.5×10－6C(3)1.25×10－6F\n方法归纳电容器的电容反映电容器本身容纳电荷量的本领,与其带不带电及带多少电无关.\n[针对训练1]下列关于电容器的说法中正确的是()A.电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和B.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比C.一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时,两极板间的电势差升高ΔU＝10V,则电容器的电容C＝1.0×10－7FD.放电后的电容器所带电荷量为零,电容也为零\n答案C\n[针对训练2]一平行板电容器,当极板上所带电荷量增加2.0×10－4C时,极板间的电压增加40V,则当电容器两端所加电压为200V时电容器所带电荷量为多少？代入数据得C＝5×10－6F又Q＝CU,代入数据得Q＝1×10－3C.答案1×10－3C\n[观察探究]核心要点平行板电容器的电容及动态分析\n\n答案(1)实验结论：S减小,电势差U增大,电容C减小.(2)实验结论：d增大,电势差U增大,电容C减小.(3)实验结论：插入电介质,电势差U减小,电容C增大.\n[探究归纳]1.平行板电容器动态问题的分析方法\n2.平行板电容器的两类典型问题\n\n[试题案例][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()\nA.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不变思路点拨通过题图,可以获得以下信息：(1)平行板电容器电量保持不变.(2)静电计小球与外壳间电压和电容器两极间电压相同.(3)静电计指针偏角随静电计小球和外壳间电压的增加而增大.\n答案A\n[例4](多选)如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源E相连,在与两板等距离的M点有一个带电液滴恰处于静止状态.若将b板向上平移一小段距离,但仍在M点下方,下列说法中正确的是()A.液滴仍将处于静止状态B.M点电势升高C.带电液滴在M点的电势能增大D.在b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,静电力做功相同\n答案CD\n\n[针对训练3]研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示.下列说法正确的是()A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大\n答案A\n[针对训练4]如图所示,一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点,处于静止状态.现将极板A向下平移一小段距离,但仍在P点上方,其他条件不变.下列说法中正确的是()A.液滴将向下运动B.液滴将向上运动C.电容器电容减小D.极板带电荷量将减小\n答案B