内容正文:
章末优化总结
授课提示:对应学生用书第38页
1 物理观念
[素养聚焦]
概念
内容
决定因素
电容器
电容
(1)两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器;
(2)电容C=指电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值
由电容器自身的构造决定(C=)
[素养评价]
1.(多选)关于电容器和电容的概念,下列说法正确的是( )
A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器
B.用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷
C.某一电容器带电荷量越多,它的电容就越大
D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大
解析:电容器是储存电荷的容器,电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量。电容的大小与电容器带电荷量多少及两极板间电压大小都无关。
答案:AB
2 科学探究
[素养聚焦]
1.影响平行板电容器电容的因素
(1)决定电容的因素:平行板电容器的电容C与正对面积S成正比,与极板间的距离d成反比,与极板之间电介质的介电常数εr成正比。
(2)决定式:C=。,真空中时:C=
2.平行板电容器动态分析问题的探究
(1)两极板间电压U恒定不变。
(2)电容器所带电荷量Q恒定不变。
[素养评价]
2.如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属平板M、N组成电容器,板N固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接,板M和静电计的金属壳都通过导线接地,板M上装有绝缘手柄,可以执手柄控制板M的位置。给电容器充上一定的电荷,静电计指针张开一定角度。
(1)若仅将两极板间的距离增大,则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”);若仅将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积,则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”);若在两极板间插入云母片,且保持其他条件不变,则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”);若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P,且保持其他条件不变,则静电计指针偏角将______(选填“变大”“不变”或“变小”),插入后金属板P内部的电场强度大小为________。
(2)从(1)中操作可知本实验探究所采用的科学探究方法是________。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
解析:(1)只将板间距离d增大,由电容的决定式C=分析得到板间电势差U增大,静电计指针张角变大。若在两极板间插入云母片,且保持分析可知,电容减小,电荷量Q不变,则由C=分析得到板间电势差U增大,静电计指针张角变大。只将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积S,由电容的决定式C=分析可知,电容减小,电荷量Q不变,则由C=
其他条件不变,由电容的决定式C=分析得到板间电势差U减小,静电计指针张角变小。插入厚金属板P后,处于静电平衡状态,那么P内部的电场强度处处为零。分析可知,电容增大,电荷量Q不变,则由C=分析得到板间电势差U减小,静电计指针张角变小。若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P,且保持其他条件不变,相当于极板间距减小,由电容的决定式C=分析可知,电容增大,电荷量Q不变,则由C=
(2)从(1)中操作可知本实验探究所采用的科学探究方法是控制变量法,故选C。
答案:(1)变大 变大 变小 变小 0 (2)C
3.如图所示,平行放置的金属板A、B组成一个平行板电容器。在开关S闭合时,试讨论以下两种情况电容器两板电势差U、电荷量Q、板间电场强度E的变化情况。
(1)使A板向上平移一些。
(2)使A板向右平移一些。
解析:因为开关S闭合,故该题属于U不变的情况。
(1)因为平行板电容器的电容C∝,因U不变,d↑,故E↓。,当d↑时,C↓;又因为电容器所带电荷量Q=CU,U不变,C↓时,Q↓;平行板电容器内部为匀强电场,E=
(2)两板错开意味着正对面积S↓,由C∝S可知C↓,由Q=CU可知Q↓。但两板间距d不变,由E=判定此时E没有变化。
答案:见解析
章末检测卷(二) 静电场的应用
(时间:90分钟 满分:100分)
授课提示:对应学生用书第137页
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.超级电容的容量比通常的电容器大得多,其主要优点是高功率脉冲应用和瞬时功率保持,具有广泛的应用前景。如图所示,某超级电容标有“2.7 V 100 F”字样,将该电容器接在电动势为1.5 V的干电池两端,则电路稳定后该电容器的负极板上所带的电荷量为( )
A.-150 C
B.-75 C
C.-270 C
D.-135 C
解析:根据C=可知