第六节 电容器和电容
一.预学案
1.基础知识
(1).两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________ 又_______________ 的导体,都可以看成一个电容器.
(2)电容器的电荷量__________________
2.自主学习
(1).电容器________________与电容器________________的比值,叫做电容器的电容.表达式C=______,国际单位制中单位__________,简称____________ ,符号________________.
常用较小单位 lμF=________F,l pF=________F.电容是表示电容器____ ____ 的物理量.
(2).平行板电容器极板正对面积为S,极板间距为d,当两极板间是真空时,电容C _________,当两极板间充满相对介电常数为εr,的电介质时,电容C ________________.
(3).常用电容器从构造上看,可分为________________和________________ 两类.常用的固定电容器有______________和_________________ .
二.导学案
学习目标
1.知识目标
①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
2.能力目标
①知道利用比值法定义物理量。
②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。
3.情感目标
结合实际,激发学生学习物理的兴趣。
学习重点
电容的概念,电容器的充电和放电。
学习难点
电容的定义和引入。
学习过程
1.电容器的充电过程:充电过程如图所示,充电电流方向为逆时针方向,电流强度由大到小,电容器所带电荷量增加,电容器两极板间电压升高,电容器中电场强度增加。当电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两极板间电压与充电电压相等,充电后,电容器从电源中获取的能量称为电场能。
2.电容器的放电过程:放电过程如图所示,放电电流方向是从正极板流出,电流强度是由大变小,电容器上电荷量减小,电容器两极板间电压降低,电容器中电场强度减弱,电容器的电场能转化成其他形式的能。
3.电容
(1)定义
(2)公式
(3)单位
(4)物理意义
(5)理解加深:电容器不带电时电容不变
三.固学案
1.对电容C=Q/U,以下说法正确的是:
A.电容器充电量越大,电容增加越大
B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C.电容器的电容越大,所带电量就越多
D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
2.某一电容器标注的是:“300V,5μF”,则下述说法正确的是 [ ]
A.该电容器可在300V以下电压正常工作
B.该电容器只能在300V电压时正常工作
C.电压是200V时,电容仍是5μF
D.使用时只需考虑工作电压,不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连
3.对于给定的电容器,描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的 [ ]
4.两平行金属板正对放置,充电后两板间的电势差为2V,两极板带电量分别为+6×10-6C和-6×10-6C,求(1)电容C;(2)若电势差升高1V,电容Cˊ和电容器所带电量Qˊ分别为多少?
5.如图所示的电路中,电容器的两极板始终和电源相连,若将两极板间的距离增大,电路中将出现的情况是( )
A.有电流流动,方向从a顺时针流向b
B.有电流流动,方向从b逆时针流向a
C.无电流流动
D.无法判断
6.平行板电容器保持与直流电源两极连接,充电平衡后,两极板间的电压是U,充电荷量为Q,两极板间场强为E,电容为C,现将两极板间距离减小,则引起变化的情况是( )
A.Q变大 B.C变大 C.E不变 D.U变小
7.在如图1-7-6所示的实验装置中,平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接,极板B与静电计外壳接地.若极板B稍向A移近一点,则观察到的静电计指针变化和可以做出的结论是( )
A.静电计指针张角变大,极板上的电荷量变小
B.静电计指针张角变大,极板上的电荷量变大
C.静电计指针张角变小,两极板间的电压变小
D.静电计指针张角变小,两极板间的电压变大