资源简介

课
时
教
案
第
10
单元
第
6
案
总第
11
案
课题：
§10.
4.1
电容器的电容
【教学目标与核心素养】
1．了解电容器的基本结构，知道充放电及能量转化
2．理解电容器的概念及公式C=Q/U，并能进行有关计算
3．知道平行板电容器，知道C=εs/4πkd及各量含义
【教学重点】
1．电容器及充放电
2．C=Q/U和C=εs/4πkd的理解
【教学难点】
1．C=Q/U和C=εs/4πkd的理解
【教学过程】
(
有电荷
电荷不走（存）
使……具有能量
有电场（匀强）
)引入：
两个带异号电荷的金属板：
(
水桶
水容器
油桶
)相当于能储存电荷和电能的容器（装置）
一、电容器：
1．电容器：
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器
⑴两极板：正极板、负极板
⑵电介质：
⑶电容器的带电量：一个极板上电量的绝对值
2．演示实验：观察电容器的充、放电现象。
⑴充电：（带上电荷）使电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。
过程中：有短暂的充电电流
充电后：
电容器两极板间电压与充电电压相等。
储存电能：由电源获得的电能储存在电容器中。
⑵放电：（失去电荷）用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。
过程中：有短暂的放电电流
放电后：
电容器把储存的能量通过电流做功转化为其他形式的能量。
3．电容器的作用：容纳电荷、储存电能
二、电容：
1．实验：探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系
如图
10.4
-4
所示。取一个电容器
A
和数字
电压表相连，把开关S1接1，用几节干电池串联后给A充电，
可以看到
A
充电后两极板具有一定的电压。
把开关S1
接
2，使另一个相同的但不带电的电容器B
跟A并联（注意不要让手或其他导体跟电容器的两极板接触，
以免所带电荷漏失），可以看到电压表示数变为原来的一半；
断开开关S1，闭合开关S2，让B的两极板完全放电，随后
再断开开关S2，把
B和A并联，电压表示数再次减少一半。
还可以继续这样操作……
实验表明：电容器的电荷量变为原来的一半时，
其两极板间的电势差也变为原来的一半。
精确的实验表明，一个电容器所带的电荷量Q与两极
板之间的电势差U之比是不变的。不同的电容器，这个比
一般是不同的，可见电荷量Q与电势差U之比表征了电容
器储存电荷的特性。
2．定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U之比，叫做电容器的电容。定义式：C
=
数值上等于两极板件电压为1v时极板上所需的带电量，电荷量越多，表示电容器的电容越大。
说明：
⑴Q、U的含义
⑵定义式，C与Q、U无关，只由电容器本身的构造决定
⑶C
==
C
=
2．单位：法拉：F
1F=106μF=1012pF
3．物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。
三、平行板电容器电容
1．平行板电容器：
⑴基本结构：
两块彼此绝缘.互相靠近的平行金属板组成
⑵带电特点：两极板带等量异种电荷，分布在正对两板的内侧
⑶板间电场：匀强电场，场强大小E=
U/d
，方向由正极板指向负极板
探究：影响平行板电容器的因素：
⑴如图1所示，保持Q和d不变，改变两极板的正对面积，
观察电势差U的变化，判断电容C的变化．
(
图
1
图
2
图
3
)
⑵如图2所示，保持Q和S不变，改变d的大小，
观察电势差U的变化，判断电容C的变化．
⑶如图3所示，保持Q、S、d不变，插入电介质，
观察电势差U的变化，判断电容C的变化．
2．平行板电容器电容：C
=
影响电容的决定式
表达式中各物理量的含义：
例：对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（BCD）
A.将两极板的间距加大，电容将增大
B.将两极扳平行错开，使正对面积减小，电容将减小
C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大
四、常用电容器
1．构造
⑴固定电容器：聚苯乙烯电容器
符号：
点解电容器，
符号：
⑵可变电容器：定片和动片构成，
符号：
2．击穿电压：
两极板间的电介质被击穿时的电压，称为击穿电压。
额定电压：
电容器正常工作时的电压（电容器外壳上标的电压）。
例1．对于给定的电容器，描述其电容C、电量Q、电压U之间相互关系的图象正确的是（
C
）
2．关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是：(
BD
)
A.两极板上一定带等量异号电荷
B.两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和
C.电容器带电荷量多，说明它容纳电荷的本领大
D.某电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大
3．有一充电的电容器，两板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10-4C。
⑴此电容器的电容是多少？(
1.5×10-4F
)
⑵将电容器的电压降为2
V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？
(
1.5×10-4F
，3×10-4C)
⑶若极板电压增加4V，所带电荷量应增加多少？（ΔQ=6×10-4C）
小结：
作业：课
时
教
案
第
10
单元
第
7
案
总第
12
案
课题：
§10.
4.2
电容器的电容—典例分析
【教学目标与核心素养】
1．掌握平行板电容器的两类典型问题（C不变；U不变）
2．C=Q/U，C=εs/4πkd，E=U/d的综合应用
【教学重点】
1．C=Q/U，C=εs/4πkd，E=U/d的综合应用
2．平行板电容器的典例分析
【教学难点】
1．电容器和电场的综合题目分析
【教学过程】
一、平行板电容器的动态分析
1．分析方法：抓住不变量分析变化量，其理论依据：
⑴电容器电容的定义式：
⑵平行板电容器内部是匀强电场：
⑶平行板电容器电容的决定式：
2．电容器应用的两类典型问题:
⑴定电压问题：
电容器充电后，始终与电源的连接，两极间的电压U保持不变。
⑵定电荷量问题：
电容器充电后，与电源断开，电容器的带电荷量Q保持不变。
电容器应用的两类典型问题:
例1．如图所示，电容器充电后保持和电源相连，此时电容器两极板间的电压不变。
⑴当两极板的正对面积增大时，电容器的C、
Q、E如何变化？
⑵当两极板间距d增大时，电容器的C、Q、E如何变化？
例2．在上图中，电容器充电后和电源断开，此时电容器的带电荷量不变。
⑴当两极板的正对面积增大时，电容器的C、U、E将如何变化？
⑵当两极板间距d增大时，电容器的C、U、E将如何变化？
练1．连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时（
ABD
）
A.电容器的电容C变大
B.电容器极板的带电荷量Q变大
C.电容器两极板间的电势差U变大
D.电容器两极板间的电场强度E变大
2．如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合。一带电液滴悬浮在两板间不动，下列说法中正确的是（
D
）
A.带电微粒可能带正电
B.增大两板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从B到A
C.断开S，减小两极板正对面积的过程中，微粒将加速下降
D.断开S，减小两极板间距离的过程中，微粒静止不动
3．如图所示，平行板电容器两个金属板为A、B，B板接地，A板带电量+Q，板间电场有一固定点P。若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些．在这两种情况下，以下说法正确的是（AC）
A.A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变
B.A板下移时，P点的电场强度不变．P点电势升高
C.B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低
D.B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低
小结：
作业：

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