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8 电容器的电容,1知道电容以及常用的电容器 2理解电容的定义式 ，并会进行有关的计算 3知道平行板电容器的电容与什么因素有关,教学目标,【重点】 电容的概念及决定电容大小的因素 【难点】 电容的概念，电容器的电荷量与电压的关系，电容器的充放电过程,重点难点,本节课建议用科学的实验探究方法研究电容与哪些因素有关，并且实验用到了控制变量法，这些都有利于培养学生的科学品质，以及认真观察、勤于思考、团结协作的科学精神，较常规的讲授或灌输知识的方法效果要好得多，有利于提高学生实验技能但在实验中，若环境较潮湿，产生静电的效果会不好，在实验中要注意并防止，以确保实验的成功,教学建议,【导入一】 活动：用手机给全班拍照(使用闪光灯) 设问：手机、照相机的闪光灯工作时，是用什么来直接供电的？(停顿) 不是电池，而是一种电学元件电容器 展示：各种各样电容器的图片、电脑的电路板(有电容器) 引言：电容器在我们当今生活中随处可见，如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器可见，电容器是一种应用十分广泛的电学元件,新课导入,【导入二】 创设情景，实例引入： 图片展示电视、电脑等线路板； 出示电容器示教板(上装各种电容器) 提出课题：电容器到底是什么样的元件？它的作用、构造、原理是什么？ 本节课就要研究这些问题.,新课导入,1.结构:两块 且又相距很近的导体即组成一个电容器. 2.带电荷量:电容器一个极板上 . 3.充放电:使电容器两个极板带上正、负电荷,即两极板上分别带上等量异种电荷,此过程叫作 .如果充电后的电容器两极板用导线接通,两极板上的电荷将相互 ,电容器就不再带电,此过程叫作放电.,电容器,知识必备,知识点一,彼此绝缘,所带电荷量的绝对值,充电,中和,1.定义:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的 的比值. 2.定义式: . 3.单位:电容的国际单位是 ,符号为 ,常用的单位有 和 . 4.物理意义:电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,在数值上等于使两极板间的电势差为 时电容器需要带的电荷量,需要的电荷量越多,表示电容器的电容 .,电容,知识必备,知识点二,法拉,F,电势差U,F,pF,1 V,越大,1.结构:在两个 的平行金属板中间夹上 ,就组成了平行板电容器. 2.电容大小:跟相对介电常数r成 ,跟极板的正对面积S成 ,跟极板间的距离d成 . 3.决定式: .,平行板电容器的电容,知识必备,知识点三,正比,相距很近,正比,一层绝缘物质,反比,想一想 能盛放东西的物体称为容器,能容纳电荷的容器称为电容器.那么,怎样描述电容器容纳电荷的本领呢?电容器容纳电荷的本领由哪些因素决定呢?,学习互动,对电容的理解和计算,考点一,要点总结 1.电容器的电容可以根据 C= 求出,但电容器的电容是电容器的属性,与电容器所带电荷量Q以及两极板间的电势差U均无关. 2.定义式的推广式 C= ,在电势差U变化问题中利用此式求电容更快捷.,学习互动,学习互动,例1 关于电容,下列说法正确的是 ( ) A.电容器简称电容 B.电容器A的电容比电容器B的大,说明电容器A所带电荷量比电容器B的多 C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1 V时电容器需要带的电荷量 D.由公式C= 知,电容器的电容与电容器两极板间的电势差成反比,与电容器所带的电荷量成正比,答案 C 解析电容器和电容是两个不同的概念,选项A错误;电容器A的电容比电容器B的大,只能说明电容器A容纳电荷的本领比电容器B的强,与所带的电荷量无关,选项B错误;电容器的电容大小和它所带的电荷量、两极板间的电势差均无关,选项D错误.,学习互动,例2 有一充电的平行板电容器,两板间电势差为3 V,现使它的电荷量减少310-4 C,于是电容器两板间的电势差降为原来的 ,则此电容器的电容是多大?电容器原来带的电荷量是多少?若将电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?,想一想 平行板电容器连接在电池的两极上,当两极板间的距离减小时,电容器极板带的电荷量Q、电容器两极板间的电势差U、电容器两极板间的电场强度E怎样变化?若充电后与电源断开,上述物理量又怎样变化?,学习互动,平行板电容器的两类动态变化,考点二,要点总结 1.电容器的两类基本问题 (1)电容器与直流电源始终相接,则电容器两极板间的电势差U保持不变; (2)电容器与电源相接后又断开,则电容器所带的电荷量Q保持不变. 2.讨论电容器的物理依据 (1)平行板电容器的电容C ; (2)平行板电容器内部的匀强电场的场强E= ; (3)电容器所带的电荷量Q=CU.,学习互动,3.具体分析思路 (1)开关S保持闭合,两极板间的电势差U恒定, Q=CU= , E= . (2)充电后断开S,电荷量Q恒定, U= = , E= = .,学习互动,学习互动,例3 (多选)平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间,一个所带电荷量很小的正电荷固定在P点,如图1-8-1所示.以E表示两极板间的电场强度,U表示两极板间的电势差,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变小,Ep变大 C.U变小,Ep不变 D.U不变,Ep不变 图1-8-1,学习互动,学习互动,例4 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1-8-2所示,设两极板的正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针张角为.实验中,极板所带电荷量不变.下列说法正确的是 ( ) A.若保持S不变,增大d,则变大 B.若保持S不变,增大d,则变小 C.若保持d不变,减小S,则变小 D.若保持d不变,减小S,则不变,图1-8-2,学习互动,学习互动,例5 如图1-8-3所示,平行板电容器与电压为U的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量可忽略.一带负电的油滴被固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则 ( ) A.平行板电容器的电容将变大 B.静电计指针张角变小 C.带电油滴所受的静电力将增大 D.若先将上极板与电源正极间的导线断开, 再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受静电力不变,图1-8-3,学习互动,备用习题,图183,图184,备用习题,备用习题,2. 如图185所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？,图185,备用习题,备用习题,自我检测,1.(电容器概念)下列关于电容器的叙述正确的是 ( ) A.电容器是储存电荷的容器,只有带电的容器才是电容器 B.任何两个彼此绝缘且相距很近的物体都组成了电容器 C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来,电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能,自我检测,答案 D 解析 电容器是储存电荷的容器,与其是否带电无关,A错误;任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体组成一个电容器,B错误;电容器所带的电荷量指任一极板所带电荷量的绝对值,C错误;电容器的充、放电伴随能量转化,D正确.,自我检测,2.(电容器概念)(多选)有一只电容器上所标注的规格是“1.5 F 9 V”,那么 ( ) A.这只电容器正常工作时带的电荷量为1.510-5 C B.这只电容器正常工作时带的电荷量为1.3510-5 C C.这只电容器的额定电压为9 V D.这只电容器的击穿电压为9 V,答案 BC 解析电容器上所标的电压为电容器的额定电压(或工作电压),故选项C正确;电容器正常工作时带的电荷量Q=CU=1.510-69 C=1.3510-5 C,选项B正确.,自我检测,3.(平行板电容器)如图1-8-4所示,平行板电容器与电压为E的直流电源连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则 ( ) A.带电油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴的电势能将减小 D.电容器的电容减小,极板带电荷量将增大 图1-8-4,自我检测,答案 B 解析上极板向上移动一小段距离后,板间电势差不变,故电场强度将减小,油滴所受静电力减小,故油滴将向下运动,A错误;板间的电场强度减小,则P点与下极板间的电势差减小,所以P点的电势降低,B正确;两极板间电场方向竖直向下,所以P点的油滴应带负电,当P点电势降低时,油滴的电势能应增加,C错误;电容器的电容C= ,由于d增大,电容C应减小,极板带电荷量Q=CU将减小,D错误.,
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