第二章 第1节 电容器与电容-【金版教程】2025-2026学年新教材高中物理必修第三册创新导学案word（粤教版2019）

第二章　静电场的应用 第一节　电容器与电容 1．认识常见电容器，知道电容器的组成． 2．通过实验感知电容器的充、放电现象． 3．理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义、定义式、单位，并会应用定义式进行简单的计算． 4．知道影响平行板电容器电容大小的因素，掌握平行板电容器的电容决定式． 一　识别电容器　电容器的充放电 1．电容器的组成：电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成，导体间可以填充绝缘物质(电介质)． 2．充电、放电：使电容器两个极板带上等量异种电荷的过程叫充电．使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电． 3．从能量的角度区分充电与放电：充电是从电源获得能量储存在电容器中，放电是把电容器中的电场能转化为其他形式的能量． 4．电容器所带的电量：每一极板所带电量的绝对值． 二　电容器的电容 1．定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电压U之比． 2．定义式：C＝． 3．物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量． 4．单位：电容的国际单位是法拉，简称法，符号为F．常用的单位还有微法(μF)和皮法(pF)，1 F＝106μF＝1012 pF. 三　决定电容的因素 1．平行板电容器的电容C跟两极板的正对面积S成正比，与两极板间的距离d成反比，并与两极板间插入的电介质有关． 2．平行板电容器的电容公式：C＝．式中εr称为电介质的相对介电常数，k为静电力常量．当两极板间为真空时，C0＝． 判一判 (1)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程．(　　) (2)电容大的电容器所带电量一定多．(　　) (3)电容的单位有F、μF、pF，1 F＝103 μF＝106 pF.(　　) (4)电容为C的电容器所带电量为Q，若电量增大为2Q，则电容变为2C.(　　) (5)电容器所带的电量Q是指电容器的一个极板上所带电量的绝对值．(　　) (6)公式C＝可用来计算任何电容器的电容．(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× 课堂任务　电容器　电容 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 活动1：水可以用容器储存起来，电荷可以用如图甲、乙所示的电容器储存，如图乙所示是最简单的一种电容器，根据图乙分析电容器的构造是怎样的？ 提示：电容器由两个彼此绝缘又相距很近的导体，中间夹上一层电介质组成． 活动2：在如图丙所示的电路中，将开关接到a端，观察电路中是否有电流通过，以及电流通过的时间长短．思考在这个过程中电容器的极板上带何种电荷． 提示：开关接到a端，电流计中有短暂的从电源正极流向电容器上极板的电流，同时电流从电容器的下极板流向电源负极，且电流计的示数逐渐减小到0.在这个过程中，图丙中电容器的极板上带等量异种电荷，上极板带正电，下极板带负电． 活动3：将开关接到b端，观察电路中是否有电流通过．思考在此过程完成后电容器的极板上是否还有电荷． 提示：开关接到b端，观察电流计发现，电流由电容器的上极板流向电容器的下极板，且电流计示数不断减小，最后为0，此过程完成后电容器的极板上没有电荷． 活动4：由实验可得出如图丁所示电容器极板的电量Q与所加电压U的关系图线．如图戊所示，用不同的容器装液体，当两个杯中液面的高度相同时，横截面积大的杯子容纳的液体多，这表明了不同的容器容纳液体的本领．类似地，如何表征不同的电容器容纳电荷的本领？ 提示：由图戊可知，S＝可表征杯子容纳液体的本领大小；由图丁可知，对一个确定的电容器，电容器所带电量(即一个极板所带电量的绝对值)与两极板间的电压的比值是一个定值，因此可以用电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值来表征电容器容纳电荷的本领． 1．电容器 (1)组成：两个彼此绝缘又相距很近的导体． (2)所带电量：每一极板所带电量的绝对值． (3)充、放电 充电 把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带上等量的异种电荷的过程．充电后，两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来，两极板间有电场存在，充电过程中将电源的电能储存在电容器中 放电 用导线将充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程．放电后的两极板间不再有电场，放电过程中将电场能转化为其他形式的能量 2．对电容的理解 (1)电容器容纳电荷的本领类似于直筒形容器容纳水的本领．电容相当于直筒形容器的底面积，底面积越大，水位每上升1个单位高度，水量就增加得越多，而电容越大，两极板间电压每升高1 V，两板所带的电量增加得就越多． (2)通过Q­U图像理解．如图所示，Q­U图像是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电量的绝对值，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＝，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增大(或减小)1 V所增加(或减少)的电量． 注：加在电容器上的电压不能超过某