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第1页第一章静电场返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1第八节电容器的电容教材知识梳理教材拓展提升典例分析课后跟踪演练考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-11.理解电容的定义，掌握电容的定义式及电容的单位．2．掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题．3．认识常见的几种电容器，知道其构造和符号．4．电容是一个新概念，对电容的理解学习可用类比法，类比前面学习过的用比值法定义的物理量，认真体会“容纳电荷本领”的含义.课标解读考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1教材知识梳理考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1知识点一电容器任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器，使两个极板分别带上等量异种电荷的过程叫充电，两极板同时失去电荷的过程叫做放电，电容器的带电荷量是指其中一个极板上带电荷量的绝对值．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1知识点二电容1．定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容．2．定义式：C＝QU.3．单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号F.1F＝1CV.实际中常用的单位还有微法(μF)和皮法(pF)，它们的关系式1F＝106μF＝1012pF.考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-14．物理意义：电容是反映电容器容纳电荷(储存能量)本领大小的物理量，电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器所带的电荷量，电荷量越大，电容器的电容越大．说明电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量，完全由电容器本身的属性决定，跟电容器是否带电，带电荷量的多少以及两极间电势差的大小无关．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1知识点三平行板电容器的电容1．平行板电容器．(1)基本结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成，是最简单的也是最基本的电容器．(2)带电特点：两极板电荷量等量异号，分布在相对金属板内侧．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1(3)板间电场：板间(除边缘外)形成匀强电场、场强大小E＝Ud，方向垂直极板平面，由带正电荷的极板指向带负电荷的极板．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-12．平行板电容器的电容．平行板电容器的电容与平行板的正对面积成正比，与两平行板间的距离成反比，与有无电介质有关，与电介质的介电常数成正比，表达式为C＝εrS4πkd.考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1说明①C＝εrS4πkd为平行板电容器电容的决定式，此式表明电容C完全由电容器本身决定，与电容器所带电荷量Q及极板间电压U无关．②公式中k为静电力常量，εr为电介质的相对介电常数．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1知识点四常用电容器1．电容器的种类．(1)按构造分：固定电容器和可变电容器，其中可变电容器通常是通过改变极板正对面积或改变板间距离来改变电容的．(2)按极板间使用的电介质分：空气电容器，聚苯乙烯电容器，云母电容器，陶瓷电容器，电解电容器等．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-12．表示电容器的符号．(1)：固定电容器，其电容C是不变的．(2)：电解电容器，有“＋”“－”极之分，连接时不能接错．(3)：可变电容器，一般是改变两绝缘片的正对面积或其间距来改变电容．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1(4)电容器的击穿电压和额定电压．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.考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1教材拓展提升考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1一、电容、平行板电容器1．电容．(1)物理意义：表征电容器容纳(储存)电荷本领的物理量．(2)定义：使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电量．电容器两极板间的电势差增加1V所需的电量越多，电容器的电容越大；反之则越小．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1定义式：C＝ΔQΔU，式中C表示电容器的电容，ΔU表示两板间增加的电势差，ΔQ表示当两板间电势差增加ΔU时电容器所增加的电量．电容器的电容还可这样定义：C＝QU，Q表示电容器的带电量，U表示带电量为Q时两板间的电势差．电容的单位是F，应用中还有μF和pF,1F＝106μF＝1012pF.考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1注意电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量，完全由电容器本身属性决定，跟电容器是否带电，带电量多少以及两极板电势差的大小无关．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1(3)电容大小的决定因素．电容器的电容跟两极板的正对面积、两极板的间距以及极板间的介质有关．两极板的正对面积越大，极板间的距离越小，电介质的介电常数越大，电容器的电容就越大．通常的可变电容器就是通过改变两极板的正对面积来实现电容的变化的．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-12．平行板电容器．(1)电容：平行板电容器的电容与两板的正对面积S成正比，与两板间距d成反比，与充满两板间介质的介电常数εr成正比，即C＝εrS4πkd.考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1注意上式虽不要求进行定量计算，但用此式进行定性分析很方便．(2)板间场强：充电后的平行板电容器板间形成匀强电场，场强E＝Ud，其中U是两板间电势差，d为两板间距离．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1二、平行板电容器的两类动态问题分析1．平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的d、S、εr变化，将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化？这类问题由于电容器始终连接在电池上，因此两板间的电压保持不变，可根据下列几式讨论C、Q、E的变化情况．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1C＝εrS4πkd∝εrSd，Q＝UC＝UεrS4πkd∝εrSd，E＝Ud∝1d.考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-12．平行板电容器充电后，切断与电池的连接，电容器的d、S、εr变化，将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化？这类问题由于电容器充电后，切断与电池的连接，使电容器的带电量保持不变，可根据下列几式讨论C、U、E的变化情况．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1C＝εrS4πkd∝εrSd，U＝QC＝QεrS4πkd＝4πkQdεrS∝dεrS，E＝Ud＝QCd＝QεrSd4πkd＝4πkQεrS∝1εrS.考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1另外，还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，若电量不变，则电场线数目不变，当两板间距变化时，场强不变；当两板正对面积变化时，引起电场线的疏密程度发生了改变，如图所示，电容器的电量不变，正对面积减小时，场强增大．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1三、对静电计的认识1．构造：把金属箔验电器的外壳改为金属外壳，箔片改为带有刻度的金属指针，如图所示，就成为一个静电计．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-12．原理：当静电计的金属杆与金属外壳间有电势差时(金属针与外壳构成一个电容器)，由于静电斥力的作用，指针偏转，电势差越大，指针的偏角也越大，指针偏转的角度与刻度盘上的电势差刻度相对应，因此，静电计可以测电压．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-13．用途：用来测量导体的电势和导体间电势差的仪器．它有三个用途：(1)作一般验电器使用，可以检验物体是否带电和带哪一种电荷，因而静电计也叫指针式验电器．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1(2)测量导体间的电势差，将两导体分别与静电计的金属棒及外壳相连，棒与外壳间便产生电场．指针表面的电荷受到电场力的作用，即受到棒上同种电荷的斥力及金属内壁异种电荷的引力，指针便产生偏转．被测电势差越大时，指针偏转角度越大．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1(3)测量导体的电势，只要把被测导体与静电计的棒相连，将金属外壳接地，便可测出导体与大地间的电势差，即导体的电势，通常规定大地电势为零．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1说明静电计与验电器、电压表的区别：①静电计虽然也能当验电器使用，但验电器的外壳不一定是金属的，而静电计的外壳必须是金属的，因为金属外壳对外电场有一定的屏蔽作用，使静电计能更好地测量导体间的电势差．②电压表是测量电势差的仪器，似乎与静电计有着相同的功能，其实不然，电压表必须有电流通过表头，才会有示数，静电计测电势差时没有电流通过静电计．考源教学资源网页第一章·第八节返回导航名师一