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成才之路·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修3-1成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章静电场第一章静电场成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节第八节电容器的电容成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节课堂情景切入知识自主梳理重点难点突破课后强化作业考点题型设计成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节学习目标定位成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节※知道什么是电容器以及常用的电容器。※※理解电容器电容的概念及其定义式C＝Q/U，并能用来进行有关计算。※知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。※知道公式C＝εS4πkd及其含义。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节课堂情景切入成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节摄影光线不足，你一定知道用闪光灯，可你知道闪光灯的能量是从哪里来的呢？它来自电容器！下图是一种带有内置闪光灯的照相机，相机内就装有容量很大的电容器，你想探究一下什么是电容器吗？成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节知识自主梳理成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节1.平行板电容器(1)构造：由两块彼此、互相的平行金属板组成，两板叫做电容器的两极。(2)带电特点：两个极板分别带上等量的异号电荷，分布在相对两板的内侧，我们把其中一个极板所带叫电容器的电荷量。电容器绝缘靠近电荷量的绝对值成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节(3)板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为E＝Ud，方向。2．电容器充放电过程充电：使电容器两极板带上的过程叫做充电。放电：使充电后的电容器的过程叫做放电。垂直于板面等量异种电荷失去电荷成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节1.定义：电容器所带与两极板间的比值叫电容。2．定义式：C＝；C与Q、U无关，仅由电容器本身决定。电容电荷量电势差QU成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节3．意义：是描述电容器本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加所增加的带电量．4．物理单位：F、μF、pF；1pF＝μF＝F容纳电荷1V10－610－12成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节1.电容决定因素平行板电容器的电容C跟相对介电常数ε成，跟极板正对面积S成，跟极板间的距离d成。2．公式C＝。①k为静电力常量．②ε是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。平行板电容器的电容正比正比反比εS4πkd成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节1.按形状分：圆柱形电容器，，球形电容器等。2．按构造分：固定电容器，，半可变电容器等。可变电容器通常是通过改变或改变极板间来改变电容的．常用电容器平行板电容器可变电容器正对面积距离成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节3．按极板间使用的电介质分：空气电容器，真空电容器，塑料薄膜电容器，，陶瓷电容器，等。云母电容器电解电容器成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节知识体系构建成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节重点难点突破成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节一、对电容器的电容的理解1．对电容的理解(1)电容由电容器本身的构造决定电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，用比值C＝QU来定义，但电容的大小与Q、U无关。由公式C＝εS4πkd知，影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数ε，电容器极板的正对面积S和极板间的距离d。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节2．C＝QU与C＝εS4πkd的比较公式内容C＝QUC＝εS4πkd公式特点定义式决定式意义对某电容器Q∝U，但QU＝C不变，反映容纳电荷的本领平行板电容器，C∝ε，C∝S，C∝1d，反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结构(如平行板电容器的ε、S、d等因素)来决定成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节[特别提醒]C＝QU要求理解并应用，C＝εS4πkd只要求了解，可以结合C＝εS4πkd，知道C与什么因素有关。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节二、平行板电容器的动态分析1．运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路：①确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。②用决定式C＝εS4πkd分析平行板电容器电容的变化。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节③用定义式C＝QU分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。④用E＝Ud分析电容器极板间场强的变化。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节2．电容器两类问题比较分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开不变量UQd变大C变小Q变小E变小C变小U变大E不变S变大C变大Q变大E不变C变大U变小E变小ε变大C变大Q变大E不变C变大U变小E变小成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节三、电容器的重要参数1．击穿电压：电容器两极间电压超过某一数值，电介质被击穿，电容器损坏，这个极限电压为电容器的击穿电压。电容器正常工作时的电压应低于击穿电压。2．额定电压：电容器长期工作时所能承受的电压，额定电压低于击穿电压。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节名师误区点拨成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节误区1：电容器与电容是一回事点拨：电容器与电容是两个不同的概念，不能混为一谈。电容器是盛放电荷的一种容器，电容是描述这种容器盛放电荷本领大小的一个物理量，如果把电容器比作水缸，则电容就是这个水缸的横截面积。水缸的横截面积越大，水缸容纳水的本领就越大。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节误区2：由C＝QU可看出电容C与Q成正比与U成反比点拨：电容C是用比值定义法定义的，本章学过的电场强度E、电势φ，都是用比值法定义的。电容C＝QU，但不能说电容C与Q成正比、与U成反比，电容C由电容器本身的性质决定，与Q、U的大小无关。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节考点题型设计成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节对电容及电容器的理解下面关于电容器及其电容的叙述正确的是()A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D．一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两极间电压升高10V，则电容器的电容无法确定成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节解析：电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B错；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电量的变化而变化，C错，C＝QU＝ΔQΔU可求电容器的电容，D错。答案：A成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节点评：①将C＝Q/U，C＝εS4πkd与E＝F/q、E＝kQr2对比，弄清哪是定义式，哪是决定式。②由C＝QU可推得C＝ΔQΔU，有时应用很方便。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节(2010·天津南开区高二检测)如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的是()答案：BCD成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节平行板电容器中的动态分析如图所示，电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角增大()成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积错开一些C．断开S后，使B板向右平移拉开一些D．断开S后，使A、B正对面积错开一些成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节解析：图中静电计的金属杆接A极，外壳和B板均接地，静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高。当合上S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器电荷量不变，由C＝Q/U可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大，答案应选CD。答案：CD成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节点评：①在判断电容器相关物理量的变化时，首先要弄清哪些量是不变的，然后根据不变量和相关公式推断其他待分析量的变化情况。②分析电容器物理量变化常用的公式有：C＝εS4πkd、C＝QU和E＝Ud。③静电计是测量电势差的仪器，不能用于测直流电路中两点的电压。静电张角大，说明极板间电势差大。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节(2012·寿光一中高二检测)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是()成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节A．增大两极之间的距离，指针张角变大B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零答案：AB成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节解析：电容器上所带电量一定，由公式C＝εS4πkd，当d变大时，C变小。再由C＝QU得U变大。当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大，当插入玻璃板时，C变大，U变小，当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B。成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节开放·探究如图所示，计算机键盘的每一个键下面都连有一块金属片，与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定的金属片。这两片金属组成一小电容器。该电容器的电容C可用公式C＝εS/d计算，式中常量ε＝9×10－12F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节是哪个键被按下了，从而给出相应的信号。设每个金属片的正对面积为50mm2，键未按下时两金属片的距离为0.6mm。如果电容变化0.25pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下________。电容式键盘成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节解析：据C＝εSd得：C＝εSd＝9×10－12×50×10－60.6×10－3F＝7.5×10－13F当键被按下Δd时，电容增加ΔC＝0.25pF，即：C＋ΔC＝εSd－Δd，CC＋ΔC＝d－Δdd成才之路·高中新课程·学习指导·人教版·物理·选修3-1第一章第八节Δd＝dΔCC＋ΔC＝0.6×10－3×0.25×10－127.5×10－13＋0.25×10－12m＝1.5×10－4m＝0.15mm。答案