【创新设计】2014-2015学年高中物理人教版选修3-1课件：1.10 电容器的电容

高中物理·选修3-1·人教版第一章静电场第十讲电容器的电容目标定位电容器的电容知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造.理解电容的概念及其定义式和决定式.掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题．123目标定位预习导学课堂讲义对点练习预习导学1.靠近2.(1)等量异种电能(2)中和放电电场能一、电容器想一想：电容器的带电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和吗？绝缘答案：不是电容器的带电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值．目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容二、电容1.比值3.法拉法1061012想一想：能不能根据C＝Q/U就认为，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与电容器两极板间的电势差成反比．答案：不能电容是电容器本身的一种属性，大小由电容器自身的构成情况决定，与电容器是否带电、带多少电荷量均无关.预习导学1．绝缘平行2.正比正比反比三、平行板电容器的电容答案：不对电容器外壳上标的是额定电压.目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容四、常用电容器1．固定可变2.正常工作低想一想：某电容器上标有“1.5μF，9V”的字样，则该电容器的击穿电压为9V，对吗？课堂讲义一、对电容的理解1.对电容的理解(1)电容由电容器本身的构造决定(2)通过Q-U图象理解，如图所示，Q-U图象是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两板间的电势差，直线的斜率表示电容大小．因而电容器的电容也可以表示为C＝Q/U，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所增加(或减小)的电荷量．目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容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＝来定义，但电容的大小与Q、U无关．由公式C＝知，影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数εr、电容器极板的正对面积S和极板间的距离d.QU4rSkd课堂讲义一、对电容的理解目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容C＝是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U；QU2．C＝与C＝的比较QU4rSkd但C＝不变，反映容纳电荷本领；QU反映了影响电容大小的因素C＝是电容器电容的决定式，C∝S，C∝，4rSkd1d课堂讲义例1下列关于电容的说法正确的是()A．电容器简称电容B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量D．由公式C＝Q/U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容两个不同的概念解析电容器A容纳电荷的本领比B强与是否带电、电荷量多少无关定义式,对某一电容器来说，Q∝U；Q/U比值不变，C反映容纳电荷本领.C课堂讲义借题发挥C的大小与Q、U无关C＝Q/U为比值定义法目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容例1下列关于电容的说法正确的是()A．电容器简称电容B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量D．由公式C＝Q/U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比C只跟电容器本身有关当Q＝0时，U＝0，而C并不为零课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容1.平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U不变二、平行板电容器的两类典型问题此时，电容器的极板距离d、极板的正对面积S、电介质的相对介电常数εr的变化，将引起电容C的变化，从而引起电量Q和极板间的场强E的变化．常用的三个表达式：由C＝可知C随d、S、εr的变化而变化．4rrSSkdd由Q＝UC＝U·，当U不变时，Q∝可知，当U不变时，Q也随d、S、εr的变化而变化．4rSkdrSd由E＝可知，当U不变时，E随d的变化而变化．1Udd课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容2．平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电量Q保持不变二、平行板电容器的两类典型问题如果两极板切断与电源的连接，并保持两极板绝缘，电容器既不会充电也不会放电，所以电荷量Q就保持不变．极板距离d、正对面积S、电介质的相对介电常数εr发生变化，将引起电容C的变化，从而引起电压U及板间场强E的变化．常用的三个表达式：由C＝可知C随d、S、εr的变化而变化．4rrSSkdd由U＝可知，当Q不变时，U也随d、S、εr的变化而变化．4rrQkdQdCSS由E＝可知，E随S、εr变化而变化41rrUQkQdCdSS课堂讲义例2如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是()A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积减小一些C．断开S后，使B板向右平移一些D．断开S后，使A、B正对面积减小一些CD目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容两板间的电压解析A、B两板与电源两极相连，U不变，静电计指针张角不变；Q不变d变大4rSkdC变小QCU4rSkdC变小QCQ不变U课堂讲义借题发挥(1)平行板电容器动态分析的基本思路：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若电容器充电后与电源断开，则带电荷量Q不变；若电容器始终与电源相连，则电压U不变．目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容(2)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.静电计张角大,说明极板间电势差大.③分析电容器物理量变化常用的公式有：C＝、C＝和E＝.4rSkdQUUd例2如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是()A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积减小一些C．断开S后，使B板向右平移一些D．断开S后，使A、B正对面积减小一些CD对点练习1.关于已充上电的某个平行板电容器,下列说法不正确的是()A．两极板上一定带异号电荷B．两极板所带的电荷量一定相等C．充上的电量越多，其电容就越大D．充上的电量越多，两极板间的电势差就越大对电容的理解A目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容电容器充电过程：使两极板分别带上等量异号电荷取决于它的结构，与所带电荷量的多少无关U＝，Q越大，U越大QC解析对点练习平行板电容器的两类问题2.平行板电容器充电后断开电源，现将其中一块金属板沿远离另一极板的方向平移一小段距离．下图表示此过程中电容器两极板间电场强度E随两极板间距离d的变化关系，正确的是()目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容Q不变d变大4rUQdCQdkES1rSC对点练习3．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则()A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减小D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大平行板电容器与力学综合B目标定位预习导学课堂讲义对点练习电容器的电容mgEqmg＝Eq解析U不变d变大UEdEE’qmgU=Ed0PPpUEd下下0pPpqq0q0P4rSCkdU不变QCUQ再见