2019-2020學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 8 電容器的電容課件 新人教版選修3-1.ppt

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8電容器的電容 知識(shí)自學(xué) 自我檢測(cè) 一 電容器閱讀教材第29頁(yè) 電容器 部分 知道電容器的基本構(gòu)造 了解電容器的充 放電 1 基本構(gòu)造 任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體 都可以看成一個(gè)電容器 2 充電 放電 使電容器兩個(gè)極板分別帶上等量的異種電荷 這個(gè)過(guò)程叫充電 使電容器兩極板上的電荷中和 電容器不再帶電 這個(gè)過(guò)程叫放電 3 從能量的角度區(qū)分充電與放電 充電是從電源獲得能量?jī)?chǔ)存在電容器中 放電是把電容器中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 4 電容器的電荷量 其中一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值 知識(shí)自學(xué) 自我檢測(cè) 二 電容閱讀教材第29 30頁(yè) 電容 部分 理解電容的定義 知道電容的單位及其換算關(guān)系 1 定義 電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值 叫作電容器的電容 用C來(lái)表示 3 物理意義 電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 數(shù)值上等于使兩極間的電勢(shì)差為1V時(shí) 電容器需要帶的電荷量 4 單位 法拉 簡(jiǎn)稱(chēng)法 用F表示 常用單位還有 pF F 單位間的關(guān)系是 1pF 10 6 F 10 12F 知識(shí)自學(xué) 自我檢測(cè) 三 平行板電容器的電容閱讀教材第30 31頁(yè) 平行板電容器的電容 部分 掌握平行板電容器的電容表達(dá)式 理解平行板電容器的電容的影響因素 1 公式 其中 是電介質(zhì)的介電常數(shù) S是兩極板的正對(duì)面積 k是靜電力常量 d是兩極板的距離 2 決定因素 平行板電容器的電容與兩板正對(duì)面積成正比 與兩板間的距離成反比 與兩板間電介質(zhì)的介電常數(shù)成正比 知識(shí)自學(xué) 自我檢測(cè) 四 常用電容器閱讀教材第31頁(yè) 常用電容器 部分 了解各種電容器的結(jié)構(gòu)及用途 1 類(lèi)別 從構(gòu)造上看 電容器可分為兩類(lèi) 即可變電容器和固定電容器 2 固定電容器 電容不變的電容器 如聚苯乙烯電容器 陶瓷電容器 電解電容器等 3 可變電容器 可變電容器由定片和動(dòng)片組成 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片 使兩極板的正對(duì)面積發(fā)生變化 電容就隨著改變 4 電容器的擊穿電壓 額定電壓 加在電容器上的電壓超過(guò)某一限度 電介質(zhì)會(huì)被擊穿 這個(gè)極限電壓叫擊穿電壓 電容器上標(biāo)注的是額定電壓 也叫工作電壓 知識(shí)自學(xué) 自我檢測(cè) 1 正誤判斷 1 電容器是儲(chǔ)存電荷和電能的容器 只有帶電的容器才稱(chēng)為電容器 解析 電容器是任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體組成的能夠儲(chǔ)存電荷和電能的裝置 與導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān) 答案 2 其他條件不變時(shí) 平行板電容器的電容隨極板正對(duì)面積的增大而增大 解析 平行板電容器的電容跟極板的正對(duì)面積S成正比 答案 知識(shí)自學(xué) 自我檢測(cè) 3 其他條件不變時(shí) 平行板電容器的電容隨極板間距離的增大而增大 解析 平行板電容器的電容跟極板間的距離d成反比 答案 4 任何電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)都大于1 解析 真空的相對(duì)介電常數(shù)為1 任何電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)都大于1 答案 知識(shí)自學(xué) 自我檢測(cè) 2 某一個(gè)電容器的規(guī)格是 10 F50V 則 A 這個(gè)電容器加上50V電壓時(shí) 電容才是10 FB 這個(gè)電容器的最大電容是10 F 帶電荷量較少時(shí) 電容小于10 FC 這個(gè)電容器上加的電壓不能低于50VD 這個(gè)電容器的電容總等于10 F答案 D 探究一 探究二 當(dāng)堂檢測(cè) 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 電容器及電容1 把電容器的兩個(gè)極板分別與電源兩極相連 對(duì)電容器進(jìn)行充電 該過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的 當(dāng)把電容器兩極相接 對(duì)電容器進(jìn)行放電 該過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的 2 當(dāng)電容器的電荷量增加時(shí) 電容器兩極板間的電勢(shì)差如何變化 電荷量Q和板間電勢(shì)差U的比值是否發(fā)生變化 要點(diǎn)提示 1 充電過(guò)程中電源內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電容器內(nèi)的電場(chǎng)能 放電過(guò)程中電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電路的內(nèi)能 2 增大不變 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 例題1 對(duì)電容 以下說(shuō)法正確的是 A 電容器充電電荷量越多 電容增加越大B 電容器的電容跟它兩極板間所加電壓成反比C 電容器的電容越大 所帶電荷量就越多D 對(duì)于確定的電容器 它所充的電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變解析 電容是描述電容器儲(chǔ)存電荷特性的物理量 一旦電容器確定了 電容C便不再變化 是定義式 不是決定式 無(wú)論帶電荷量Q和電壓U如何變化 其比值始終不變 答案 D 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析平行板電容器由兩塊平行放置的金屬板組成 利用平行板電容器進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 1 如圖所示 保持Q和d不變 增大 或減小 兩極板的正對(duì)面積S 觀察電勢(shì)差U 靜電計(jì)指針偏角 的變化 依據(jù) 分析電容C的變化 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 2 如圖所示 保持Q和S不變 增大 或減小 兩極板間的距離d 觀察電勢(shì)差U 靜電計(jì)指針偏角 的變化 依據(jù) 分析電容C的變化 3 如圖所示 保持Q S d不變 插入電介質(zhì) 觀察電勢(shì)差U 靜電計(jì)指針偏角 的變化 依據(jù) 分析電容C的變化 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 要點(diǎn)提示 1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 S增大 電勢(shì)差U減小 電容C增大 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 d增大 電勢(shì)差U增大 電容C減小 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 插入電介質(zhì) 電勢(shì)差U減小 電容C增大 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 電容器的動(dòng)態(tài)分析 1 兩類(lèi)情況 平行板電容器兩極板始終與電源兩極相連 此時(shí)板間電壓U保持不變 電容器充電后與電源斷開(kāi) 此時(shí)電荷量Q保持不變 2 分析思路 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 分析方法 抓住不變量 分析變化量 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 例題2 多選 如圖所示 電路中A B為兩塊豎直放置的金屬板 C是一只靜電計(jì) 開(kāi)關(guān)S合上后 靜電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度 下述做法可使靜電計(jì)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(duì)面積減小一些C 斷開(kāi)S后 使B板向右平移一些D 斷開(kāi)S后 使A B正對(duì)面積減小一些解析 靜電計(jì)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(dāng)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不變 靜電計(jì)指針張角不變 當(dāng)斷開(kāi)S后 板間距離增大 正對(duì)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 由可知 板間電壓U增大 從而靜電計(jì)指針張角增大 所以選項(xiàng)C D正確 答案 CD 探究一 探究二 問(wèn)題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè) 探究一 探究二 1 2 3 1 某電容器上標(biāo)有 25 F450V 字樣 下列對(duì)該電容器的說(shuō)法正確的是 A 要使該電容器兩極板之間電壓增加1V 所需電荷量為2 5 10 5CB 要使該電容器帶電荷量為1C 兩極板之間需加電壓2 5 10 5VC 該電容器能夠容納的電荷量最多為2 5 10 5CD 該電容器能夠承受的最大電壓為450V 探究一 探究二 1 2 3 當(dāng)堂檢測(cè) 2 多選 絕緣金屬平行板電容器充電后 靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度 若減小兩極板a b間的距離 同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì) 如圖所示 則 A 電容器兩極板的電勢(shì)差會(huì)減小B 電容器兩極板的電勢(shì)差會(huì)增大C 靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)減小D 靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)增大解析 絕緣金屬平行板電容器充電后電荷量Q不變 若減小兩極板a b間的距離 同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì) 電容變大 由知U變小 靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)減小 答案 AC 探究一 探究二 1 2 3 當(dāng)堂檢測(cè) 3 多選 連接在電源兩極上的平行板電容器 當(dāng)兩極板間距離減小時(shí) A 電容器的電容C變大B 電容器極板的帶電荷量變大C 電容器兩極板間的電勢(shì)差U變大D 電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E變大解析 電容器兩極板間距離減小 由得其電容變大 所以A正確 因?yàn)殡娙萜鬟B在電源上 所以?xún)蓸O板間的電壓保持不變 故C錯(cuò)誤 由Q CU得電容器所帶電荷量變大 所以B正確 由知 兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大 所以D正確 答案 ABD