《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 8 電容器的電容課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 8 電容器的電容課件 新人教版選修3-1.ppt（32頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、8 電容器的電容,,1．知道電容以及常用的電容器． 2．理解電容的定義式 ，并會進行有關(guān)的計算． 3．知道平行板電容器的電容與什么因素有關(guān)．,教學(xué)目標,,,【重點】 電容的概念及決定電容大小的因素． 【難點】 電容的概念，電容器的電荷量與電壓的關(guān)系，電容器的充放電過程．,重點難點,,,本節(jié)課建議用科學(xué)的實驗探究方法研究電容與哪些因素有關(guān)，并且實驗用到了控制變量法，這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)，以及認真觀察、勤于思考、團結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神，較常規(guī)的講授或灌輸知識的方法效果要好得多，有利于提高學(xué)生實驗技能．但在實驗中，若環(huán)境較潮濕，產(chǎn)生靜電的效果會不好，在實驗中要注意并防止，以確保實驗的成
2、功．,教學(xué)建議,,,【導(dǎo)入一】 活動：用手機給全班拍照(使用閃光燈)． 設(shè)問：手機、照相機的閃光燈工作時，是用什么來直接供電的？(停頓) 不是電池，而是一種電學(xué)元件——電容器． 展示：各種各樣電容器的圖片、電腦的電路板(有電容器)． 引言：電容器在我們當今生活中隨處可見，如電腦、電視機、收音機等幾乎所有用電器中都有電容器．可見，電容器是一種應(yīng)用十分廣泛的電學(xué)元件．,新課導(dǎo)入,,,【導(dǎo)入二】 創(chuàng)設(shè)情景，實例引入： 圖片展示——電視、電腦等線路板； 出示電容器示教板(上裝各種電容器)． 提出課題：電容器到底是什么樣的元件？它的作用、構(gòu)造、原理是什么？ 本節(jié)課就要研究這些問題.,新課導(dǎo)入,,1.結(jié)構(gòu)
3、:兩塊 且又相距很近的導(dǎo)體即組成一個電容器. 2.帶電荷量:電容器一個極板上 . 3.充放電:使電容器兩個極板帶上正、負電荷,即兩極板上分別帶上等量異種電荷,此過程叫作 .如果充電后的電容器兩極板用導(dǎo)線接通,兩極板上的電荷將相互 ,電容器就不再帶電,此過程叫作放電.,電容器,,知識必備,知識點一,彼此絕緣,所帶電荷量的絕對值,充電,中和,1.定義:電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的 的比值. 2.定義式: . 3.單位:電容的國際單位是 ,符號為 ,常用的單位有 和 . 4.物理意義:電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,在數(shù)值上等于使兩
4、極板間的電勢差為 時電容器需要帶的電荷量,需要的電荷量越多,表示電容器的電容 .,電容,,知識必備,知識點二,法拉,μF,電勢差U,F,pF,1 V,越大,1.結(jié)構(gòu):在兩個 的平行金屬板中間夾上 ,就組成了平行板電容器. 2.電容大小:跟相對介電常數(shù)εr成 ,跟極板的正對面積S成 ,跟極板間的距離d成 . 3.決定式: .,平行板電容器的電容,,知識必備,知識點三,正比,相距很近,正比,一層絕緣物質(zhì),反比,[想一想] 能盛放東西的物體稱為容器,能容納電荷的容器稱為電容器.那么,怎樣描述電容器容納電荷的本領(lǐng)呢?電容器容納電荷的本領(lǐng)由哪些因素決定呢?,,學(xué)習(xí)互動,對電容的理解
5、和計算,考點一,[要點總結(jié)] 1.電容器的電容可以根據(jù) C= 求出,但電容器的電容是電容器的屬性,與電容器所帶電荷量Q以及兩極板間的電勢差U均無關(guān). 2.定義式的推廣式 C= ,在電勢差U變化問題中利用此式求電容更快捷.,,學(xué)習(xí)互動,,,學(xué)習(xí)互動,例1 關(guān)于電容,下列說法正確的是 ( ) A.電容器簡稱電容 B.電容器A的電容比電容器B的大,說明電容器A所帶電荷量比電容器B的多 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勢差成反比,與電容器所帶的電荷量成正比,[答案] C [解析]電容器和電容是兩個不同的概
6、念,選項A錯誤;電容器A的電容比電容器B的大,只能說明電容器A容納電荷的本領(lǐng)比電容器B的強,與所帶的電荷量無關(guān),選項B錯誤;電容器的電容大小和它所帶的電荷量、兩極板間的電勢差均無關(guān),選項D錯誤.,,學(xué)習(xí)互動,例2 有一充電的平行板電容器,兩板間電勢差為3 V,現(xiàn)使它的電荷量減少310-4 C,于是電容器兩板間的電勢差降為原來的 ,則此電容器的電容是多大?電容器原來帶的電荷量是多少?若將電容器極板上的電荷量全部放掉,電容器的電容是多大?,,[想一想] 平行板電容器連接在電池的兩極上,當兩極板間的距離減小時,電容器極板帶的電荷量Q、電容器兩極板間的電勢差U、電容器兩極板間的電場強度E怎樣變化?若充
7、電后與電源斷開,上述物理量又怎樣變化?,,學(xué)習(xí)互動,平行板電容器的兩類動態(tài)變化,考點二,[要點總結(jié)] 1.電容器的兩類基本問題 (1)電容器與直流電源始終相接,則電容器兩極板間的電勢差U保持不變; (2)電容器與電源相接后又斷開,則電容器所帶的電荷量Q保持不變. 2.討論電容器的物理依據(jù) (1)平行板電容器的電容C∝ ; (2)平行板電容器內(nèi)部的勻強電場的場強E= ; (3)電容器所帶的電荷量Q=CU.,,學(xué)習(xí)互動,3.具體分析思路 (1)開關(guān)S保持閉合,兩極板間的電勢差U恒定, Q=CU=∝ , E= ∝ . (2)充電后斷開S,電荷量Q恒定, U= = ∝ , E=
8、= ∝ .,,學(xué)習(xí)互動,,學(xué)習(xí)互動,例3 (多選)平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地,在兩極板間,一個所帶電荷量很小的正電荷固定在P點,如圖1-8-1所示.以E表示兩極板間的電場強度,U表示兩極板間的電勢差,Ep表示正電荷在P點的電勢能.若保持負極板不動,將正極板移到圖中虛線所示的位置,則 ( ) A.U變小,E不變 B.E變小,Ep變大 C.U變小,Ep不變 D.U不變,Ep不變 圖1-8-1,,,學(xué)習(xí)互動,,學(xué)習(xí)互動,例4 用控制變量法可以研究影響平行板電容器電容的因素.如圖1-8-2所示,設(shè)兩極板的正對面積為S,
9、極板間的距離為d,靜電計指針張角為θ.實驗中,極板所帶電荷量不變.下列說法正確的是 ( ) A.若保持S不變,增大d,則θ變大 B.若保持S不變,增大d,則θ變小 C.若保持d不變,減小S,則θ變小 D.若保持d不變,減小S,則θ不變,圖1-8-2,,,學(xué)習(xí)互動,,學(xué)習(xí)互動,例5 如圖1-8-3所示,平行板電容器與電壓為U的直流電源連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量可忽略.一帶負電的油滴被固定于電容器中的P點.現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則 ( ) A.平行板電容器的電容將變大 B.靜電計指針張角變小 C.帶電油滴所受的靜電力
10、將增大 D.若先將上極板與電源正極間的導(dǎo)線斷開, 再將下極板向下移動一小段距離,則帶電油滴所受靜電力不變,圖1-8-3,,,學(xué)習(xí)互動,備用習(xí)題,,圖183,圖184,,,備用習(xí)題,備用習(xí)題,,2. 如圖185所示，一平行板電容器跟一電源相接，當S閉合時，平行板電容器極板A、B間的一帶電液滴恰好靜止．若將兩板間距離增大為原來的兩倍，那么液滴的運動狀態(tài)如何變化？若先將S斷開，再將兩板間距離增大為原來的兩倍，液滴的運動狀態(tài)又將如何變化？,圖185,,備用習(xí)題,,,備用習(xí)題,,,自我檢測,1.(電容器概念)下列關(guān)于電容器的敘述正確的是 ( ) A.電容器是儲存電荷的容器,只有帶電的容器
11、才是電容器 B.任何兩個彼此絕緣且相距很近的物體都組成了電容器 C.電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和 D.電容器充電過程是將其他形式的能轉(zhuǎn)變成電容器的電能并儲存起來,電容器放電過程是將電容器儲存的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,,,自我檢測,[答案] D [解析] 電容器是儲存電荷的容器,與其是否帶電無關(guān),A錯誤;任何兩個彼此絕緣而又相距很近的導(dǎo)體組成一個電容器,B錯誤;電容器所帶的電荷量指任一極板所帶電荷量的絕對值,C錯誤;電容器的充、放電伴隨能量轉(zhuǎn)化,D正確.,,,自我檢測,2.(電容器概念)(多選)有一只電容器上所標注的規(guī)格是“1.5 μF 9 V”,那么 ( ) A.這只電容
12、器正常工作時帶的電荷量為1.510-5 C B.這只電容器正常工作時帶的電荷量為1.3510-5 C C.這只電容器的額定電壓為9 V D.這只電容器的擊穿電壓為9 V,[答案] BC [解析]電容器上所標的電壓為電容器的額定電壓(或工作電壓),故選項C正確;電容器正常工作時帶的電荷量Q=CU=1.510-69 C=1.3510-5 C,選項B正確.,,自我檢測,3.(平行板電容器)如圖1-8-4所示,平行板電容器與電壓為E的直流電源連接,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1-8-4,,,自我檢測,[答案] B [解析]上極板向上移動一小段距離后,板間電勢差不變,故電場強度將減小,油滴所受靜電力減小,故油滴將向下運動,A錯誤;板間的電場強度減小,則P點與下極板間的電勢差減小,所以P點的電勢降低,B正確;兩極板間電場方向豎直向下,所以P點的油滴應(yīng)帶負電,當P點電勢降低時,油滴的電勢能應(yīng)增加,C錯誤;電容器的電容C= ,由于d增大,電容C應(yīng)減小,極板帶電荷量Q=CU將減小,D錯誤.,
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