2022年高中物理 电容器导学案新人教版选修3-1

2022年高中物理 电容器导学案新人教版选修3-1【学习目标】1、了解电容器的构造和常用电容器。2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。3、了解电容器的电容。4、经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，知道决定平行板电容器电容大小的因素。【学习重点】 电容器的概念、定义式及影响平行板电容器电容因素。【学习难点】 电容的定义和引入；对平行板电容器的动态分析。【问题导学】目标一 电容器阅读课本29也页回答问题1.什么样的元件可以看成电容器？2.两平行导体板夹上一层绝缘物质（空气也算）能否构成电容器？AabsCE3. 参照右图述说电容器充电、放电过程中的现象以及能量的转化？ 充电 放电目标二 电容1.电容是如何定义的，以及电容的单位和单位关系是什么？2.关于电容和它定义式我们如何理解？目标三 研究影响平行板电容器电容大小的因素据课本30页的演示实验回答问题1.电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，因此它只与电容器自身的内部结构有关，与其它量（Q、U）应该无关，环境因素也可不予考虑那么它与哪些因素有关？2.演示实验中的静电计的指针变化反映是什么的变化？3.实验中采用什么样的研究方法？4.参照课本的演示实验分析并得出电容的决定式且说明式中各物理量与电容的关系？ 说明：1.电容的物理意义：是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量2.定义公式C，注意C跟Q、U无关，电容器所带的电荷量Q是指一个极板 上所带电荷量的绝对值。C也可求电容器的电容3平行板电容器的电容：跟两极板间的正对面积成正比，跟两极板间的距离成 反比，用公式表示C4.两平行极板间为均匀电场目标四：常用电容器 参照课本31页填空1、常用的电容器，从构造上看，可分为 和 两类。固定电容器的电容是固定不变的常用的有 和 两种可变电容器是由 组成， 它的电容是可以 ，固定的一组铝片叫 ， 可以转动的一组铝片叫 。 转动它可以使两铝片的 发生变化，电容就随之改变。2. 电容器的击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这限度，将被 ，电容器，这个极限电压称为 。电容器外壳上标的是 或 ，这个数值比击穿电压 。目标五：电容器的两类问题(1) 电容器被充电后，与电源断开，电容器的带电荷量Q保持不变由C和C求U，再代入E，可得平行板电容器两极板间的电场强度为E，即Q不变时，E与S成反比结论： 。(2) 电容器与电源一直连接，电容器两板电势差U保持不变已知平行板电容器两极板间的距离d和两极板之间的电压U，可用下式计算两极板间的电场强度E，即电压不变时E与d成反比 结论： 。【典型例题】例：两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，如图所示构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图7所示，接通开关S，电源即给电容器充电则()A保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大 C断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大练习：两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电荷量为q的油滴恰好静止在两板之间，如图3所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中()A油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向aB油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bC油滴静止不动，电流计中的电流从b流向aD油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b【基础题组】1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, 1F103 pF 2下面关于电容器及其电容的叙述正确的是()A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B电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D一个电容器的电荷量增加Q1.0106C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定3连接在电池两极上的平行板电容器在两板间的距离减小时（ ）A.电容器的电容C变大 B. 电容器的带电量Q变大C. 电容器两板间的电势差U变大 D电容器两板间的电场强度E变大4对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的图应是下图中的() 【达标题组】5绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图所示，则()A电容器的电势差会减小 B电容器的电势差会增大C静电计指针的偏转角度会减小D静电计指针的偏转角度会增大6用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素. 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.实验中，极板所带电荷量不变，若()A保持S不变，增大d，则变大B保持S不变，增大d，则变小C保持d不变，减小S，则变小D保持d不变，减小S，由不变7如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，下列说法中正确的是()A保持S闭合，将A板向B板靠近，则增大B保持S闭合，将A板向B板靠近，则不变C断开S，将A板向B板靠近，则增大D断开S，将A板向B板靠近，则不变【拓展题组】8.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点.如图所示，用E表示两极板间场强，U表示电容器的电压，EP表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）A.U变小，E不变 B.E变大，EP不变C.U变小，EP不变 D.U不变，EP不变9.如右下角图所示，平行板电容器板间距离d=10 cm，与一个直流电源连接，电源电压为10 V，N板接地，取大地电势为零.两板间有一点P，P点距M板5 cm，把K闭合给电容器充电，然后再断开，P点场强大小为_，电势为_，若把N板向下移动10 cm，则P点场强大小为_，电势为_.10一个平行板电容器，使它每板电量从Q1=3.010-6C增加到Q2=3.610-6C时，两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V，这个电容器的电容量多大？如要使两极电势差从10V降为U2=6V，则每板需减少多少电量