《高中物理 第一章 靜電場 第10講 電容器的電容課件 新人教版選修31》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中物理 第一章 靜電場 第10講 電容器的電容課件 新人教版選修31(29頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一章靜電場1.知道電容器的概念和平行板電容器的主要構造.2.理解電容的概念及其定義式和決定式.3.掌握平行板電容器電容的決定式,并能用其討論有關問題.目標定位二、平行板電容器的電容和常用電容器欄目索引一、電容器和電容對點檢測 自查自糾一、電容器和電容n知識梳理1.電容器(1)電容器:兩個彼此 又相距 的導體組成一個電容器.(2)電容器的充電和放電充電:把電容器的一個極板與電池組的正極相連,另一個極板與負極相連,兩個極板將分別帶上 電荷,這個過程叫做充電.如圖1甲所示.充電過程中由電源獲得的 儲存在電容器中.甲圖1絕緣很近等量的異號電能答案放電:用導線把充電后的電容器的兩極板接通,兩極板上的電
2、荷 ,電容器又不帶電了,這個過程叫做 .如圖乙所示.放電過程 轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.2.電容(1)定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的 ,叫做電容器的電容.(2)定義式: .(3)在國際單位制中,電容的單位是 ,簡稱 ,符號是F.常用單位還有微法(F)和皮法(pF),數(shù)量值關系:1 F F pF.乙中和放電電場能比值法拉法1061012答案【深度思考】(1)電容器的帶電荷量為兩極板所帶電荷量的絕對值之和嗎?答案答案不是.電容器的帶電荷量是指其中一個極板所帶電荷量的絕對值.(2)由于C ,所以說電容器的電容與電容器所帶電荷量成正比,與電容器兩極板間的電勢差成反比,答案答案不對.
3、電容是電容器本身的一種屬性,大小由電容器自身的構成情況決定,與電容器是否帶電、帶多少電荷量均無關.答案n典例精析例例1下列關于電容的說法正確的是()A.電容器簡稱電容B.電容器A的電容比B的大,說明A的帶電荷量比B多C.電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1 V時電容器需要帶的電荷量D.由公式C 知,電容器的電容與電容器兩極板間的電壓成反比,與電 容器所帶的電荷量成正比解析答案總結提升解析解析電容器和電容是兩個不同的概念,A錯;電容器A的電容比B的大,只能說明電容器A容納電荷的本領比B強,與是否帶電無關,B錯;電容器的電容大小和它所帶的電荷量、兩極板間的電壓等均無關,D錯.答案答案C總結提升總
4、結提升C 為比值定義法.C的大小與Q、U無關,只跟電容器本身有關,當Q0時,U0,而C并不為零.返回例例2有一充電的電容器,兩板間的電壓為3 V,所帶電荷量為4.5104 C,此電容器的電容是多少?將電容器的電壓降為2 V,電容器的電容是多少?所帶電荷量變化多少?電容器電壓降為2 V,電容不變,仍為1.5104 F.此時帶電荷量為QCU1.51042 C3104 C帶電荷量減小QQQ1.5104 C答案答案1.5104 F1.5104 F減小1.5104 C解析答案方法點撥方法點撥返回電容器的電容是由電容器的自身結構決定的,計算電荷量變化時也可以根據(jù)C 來計算.n知識梳理二、平行板電容器的電容
5、和常用電容器1.平行板電容器的電容(1)結構:由兩塊彼此 、互相靠近的 金屬板組成,是最簡單的,也是最基本的電容器.(2)決定因素:平行板電容器的電容與兩平行極板正對面積S成 ,與電介質(zhì)的相對介電常數(shù)r成 ,與極板間距離d成 .(3)表達式:C .式中k為靜電力常量.絕緣平行正比正比反比答案2.常用電容器(1)分類:從構造上可分為 電容器和 電容器兩類.(2)額定電壓和擊穿電壓額定電壓:電容器 時所能承受的電壓,它比擊穿電壓要 .擊穿電壓:是電容器的極限電壓,超過這個電壓,電容器內(nèi)的電介質(zhì)將被擊穿,電容器將被損壞.固定可變正常工作低答案【深度思考】(2)某電容器上標有“1.5 F,9 V”的字
6、樣,9 V指什么電壓?答案答案額定電壓.答案n典例精析例例3如圖2所示,電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板,C是一只靜電計,開關S合上后,靜電計指針張開一個角度,下述做法可使靜電計指針張角增大的是()A.使A、B兩板靠近一些B.使A、B兩板正對面積減小一些C.斷開S后,使B板向右平移一些D.斷開S后,使A、B正對面積減小一些圖2解析答案總結提升解析解析靜電計顯示的是A、B兩極板間的電壓,指針張角越大,表示兩板間的電壓越高.當合上S后,A、B兩板與電源兩極相連,板間電壓等于電源電壓,靜電計指針張角不變;當斷開S后,板間距離增大,正對面積減小,都將使A、B兩板間的電容變小,而電容器所帶的電荷量不變
7、,由C 可知,板間電壓U增大,從而使靜電計指針張角增大.所以本題的正確選項是C、D.答案答案CD總結提升總結提升總結提升平行板電容器充電后,切斷與電源的連接:電荷量Q保持不變返回例例4如圖3所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地,在兩極板間有一固定在P點的點電荷,以E表示兩板間的電場強度,Ep表示點電荷在P點的電勢能,表示靜電計指針的偏角若保持下極板不動,將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置,則()A增大,E增大 B增大,Ep不變C減小,Ep增大 D減小,E不變圖3解析答案總結提升易錯提示答案答案D易錯提示(1)充電后的電容器斷開和電源的連接,
8、Q一定;(3)接地板電勢為0.返回 對點檢測 自查自糾1.(對電容的理解)關于電容器的電容,下列說法正確的是()A.電容器不帶電時,其電容為零B.電容器帶電荷量越多,其電容越大C.電容器兩極板間電壓越低,其電容越小D.電容器的電容只由它本身的性質(zhì)決定解析解析公式C 是電容器電容的定義式,電容器的電容與U和Q均無關,只由它本身的性質(zhì)決定,選項D正確.D解析答案2(平行板電容器的兩類典型問題)一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì),接在恒壓直流電源上若將云母介質(zhì)移出,則電容器()A極板上的電荷量變大,極板間電場強度變大B極板上的電荷量變小,極板間電場強度變大C極板上的電荷量變大,極板間電場強度不變D
9、極板上的電荷量變小,極板間電場強度不變解析答案解析解析由C 可知,當云母介質(zhì)移出時,r變小,電容器的電容C變??;因為電容器接在恒壓直流電源上,故U不變,根據(jù)QCU可知,當C減小時,Q減小再由E ,由于U與d都不變,故電場強度E不變,選項D正確答案答案D3.(平行板電容器的兩類典型問題)(多選)如圖4所示,用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板間的電勢差U,現(xiàn)使B板帶正電,則下列判斷正確的是()A.增大兩極板之間的距離,靜電計指針張角變大B.將A板稍微上移,靜電計指針張角將變大C.若將玻璃板插入兩板之間,則靜電計指針張角變大D.若將A板拿走,則靜電計指針張角變?yōu)榱銏D4解析答案解析解析電容器上
10、所帶電荷量一定,由公式C ,當d變大時,C變小.再由C 得U變大;當A板上移時,正對面積S變小,C也變小,U變大;當插入玻璃板時,C變大,U變小;當將A板拿走時,相當于使d變得更大,C更小,故U應更大,故選A、B.答案答案AB返回4.(平行板電容器與力學綜合)如圖5所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,下極板接地.一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離,則()A.帶電油滴將沿豎直方向向上運動B.P點的電勢將降低C.帶電油滴的電勢能將減小D.電容器的電容減小,極板帶電荷量將增大圖5解析答案返回解析解析上極板向上移動一小段距離后,板間電壓不變,仍為E,故電場強度將減小,油滴所受電場力減小,故油滴將向下運動,A錯;P點的電勢大于0,且P點與下極板間的電勢差減小,所以P點的電勢減小,B對;油滴向下運動時電場力做負功,油滴的電勢能應增加,C錯;電容器的電容C ,由于d增大,電容C應減小,極板帶電荷量QCU將減小,D錯.答案答案B