高三物理人教版選修3-1課件：第1章第八節(jié)《電容器與電容 》

歡迎進(jìn)入物理課堂 第八節(jié)電容器的電容 課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道電容器的概念和平行板電容器的主要構(gòu)造 2 理解電容的概念及其定義式或決定式 3 掌握平行板電容器電容的決定式 并能用其討論有關(guān)問題 重點(diǎn)難點(diǎn) 關(guān)于電容器兩類典型問題的討論 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第八節(jié)電容器的電容 課前自主學(xué)案 課前自主學(xué)案 一 電容器1 基本結(jié)構(gòu) 由兩個(gè)彼此 又相互 的導(dǎo)體組成 2 電容器的充放電 1 充電 把電容器的兩個(gè)極板分別和電源的兩極相連使兩極板分別帶上 電荷的過程 2 放電 把電容器的兩個(gè)極板相連 兩極板上的電荷互相 使電容器兩極板上的電荷發(fā)生 的過程 絕緣 靠近 等量異種 吸引 中和 二 電容1 定義 Q與U的 公式為C 2 物理意義 表示電容器 的物理量 3 單位 1F F pF 三 平行板電容器的電容理論分析表明 平行板電容器的電容跟兩極板的 成正比 跟兩極板間的 成反比 公式表達(dá)成C 式中k是靜電力常量 r是一個(gè)常數(shù) 與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān) 稱為介質(zhì)的相對(duì) 比值 容納電荷本領(lǐng) 106 1012 正對(duì)面積 距離 介電常數(shù) 四 常見的電容器1 分類 1 按電介質(zhì)分 空氣電容器 電容器 紙質(zhì)電容器 陶瓷電容器 滌綸電容器 電容器等 2 按是否可變分 電容器 電容器等 云母 電解 可變 固定 2 電容器的額定電壓和擊穿電壓 1 額定電壓 電容器能夠 工作時(shí)的電壓 2 擊穿電壓 電介質(zhì)被擊穿時(shí)加在電容器兩極板上的 電壓 若電壓超過這一限度 則電容器就會(huì)被損壞 長(zhǎng)期正常 最小 核心要點(diǎn)突破 1 電容器兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小完全取決于極板上電荷分布的密度 極板上電荷的密度越大 兩板間電場(chǎng)線的分布越密集 板間的場(chǎng)強(qiáng)越大 2 若電荷量Q不變 當(dāng)兩板正對(duì)面積S不變時(shí) 如果兩板間距離變化 場(chǎng)強(qiáng)不變 如圖1 8 1甲 乙所示 如果電荷量Q不變 當(dāng)兩板正對(duì)面積變化時(shí) 電場(chǎng)的疏密程度發(fā)生了改變 如圖1 8 1丙所示 電容器的電荷量不變 正對(duì)面積減小時(shí) 場(chǎng)強(qiáng)增大 圖1 8 1 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 對(duì)于水平放置的平行板電容器 下列說法中正確的是 A 將兩極板平行錯(cuò)開 使正對(duì)面積減小 電容將減小B 將兩極板間的間距加大 電容將增大C 在上板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等 厚度小于極板間距的陶瓷板 電容將增大D 在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等 厚度小于極板間距的陶瓷板 電容將增大 解析 選ACD 影響平行板電容器電容大小的因素有 1 隨正對(duì)面積的增大而增大 2 隨兩極板間距增大而減小 3 在兩極板間放入電介質(zhì) 電容增大 由上面敘述可直接看出A C D正確 課堂互動(dòng)講練 答案 150 F150 F 變式訓(xùn)練1一個(gè)平行板電容器 使它每板電荷量從Q1 3 10 5C增加到Q2 3 6 10 5C時(shí) 兩板間的電勢(shì)差從U1 10V增加到U2 12V 求這個(gè)電容器的電容多大 如要使兩極板電勢(shì)差從U1 10V降到U2 6V 則每板需減少多少電荷量 答案 3 F1 2 10 5C 兩塊大小 形狀完全相同的金屬平板平行放置 構(gòu)成一平行板電容器 與它相連接的電路如圖1 8 2所示 接通開關(guān)S 電源即給電容器充電 則 圖1 8 2 A 保持S接通 減小兩極板間的距離 則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小B 保持S接通 在兩極板間插入一塊介質(zhì) 則極板上的電荷量增大C 斷開S 減小兩極板間的距離 則兩極板間的電勢(shì)差減小D 斷開S 在兩極板間插入一塊介質(zhì) 則兩極板間的電勢(shì)差增大 思路點(diǎn)撥 保持S接通 電容器兩極板的電壓保持不變 當(dāng)斷開S后 電容器兩極板的電荷量保持不變 答案 BC 名師歸納 電容器的動(dòng)態(tài)問題一般有兩類 Q不變 U不變 分析時(shí)要注意這兩類問題的特點(diǎn) 變式訓(xùn)練2 2011年杭州高二檢測(cè) 在圖1 8 3所示的實(shí)驗(yàn)裝置中 充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計(jì)相接 極板B接地 若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn) 由觀察到的靜電計(jì)指針的變化 作出電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是 圖1 8 3 A 兩極板間的電壓不變 極板上電荷量變小B 兩極板間的電壓不變 極板上電荷量變大C 極板上的電荷量幾乎不變 兩極間的電壓變小D 極板上的電荷量幾乎不變 兩極間的電壓變大 如圖1 8 4所示是一個(gè)由電池 電阻R 電鍵S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路 電鍵S閉合 一帶電液滴懸浮在兩板間P點(diǎn)不動(dòng) 下列說法正確的是 圖1 8 4 A 帶電液滴可能帶正電B 增大兩極板距離的過程中 電阻R中有從a到b的電流 電容器中負(fù)電荷從B到AC 斷開S 減小兩極板正對(duì)面積的過程中 液滴將加速下降D 斷開S 減小兩極板距離過程中 液滴靜止不動(dòng) 答案 D 名師歸納 帶電粒子在平行板電容器中的問題是靜電場(chǎng)與力學(xué)知識(shí)的綜合 分析方法與力學(xué)的分析方法基本相同 先分析受力情況 再分析運(yùn)動(dòng)狀況和運(yùn)動(dòng)過程 平衡 加速或減速 是直線還是曲線 然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律 如牛頓定律 動(dòng)能定理及能量守恒定律 解題 變式訓(xùn)練3如圖1 8 5所示 電容器C兩極板間有一負(fù)電荷q靜止 使q向上運(yùn)動(dòng)的措施是 A 兩極板間距離增大B 兩極板間距離減小C 兩極板正對(duì)面積減小D 兩極板正對(duì)面積增大 圖1 8 5 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全