第二章 第一节 电容器与电容-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）

[本章学业要求] 物理观念:了解电容器的电容,能分析带电粒子在电场中的运动情况;能用电势能、电势、电势差及电容等解释相关的静电现象。具有与电场力、电场强度、电势能相关的相互作用观念和能量观念。 科学思维:了解类比推理的方法,能综合运用力学和电学知识分析解决静电场问题;能提出质疑,采用不同方式解决静电场问题。 科学探究:能通过观察电容器的充、放电现象,有针对性地提出可探究的物理问题;能根据实验目的与器材等设计实验步骤,进行实验,会观察物理现象,获得数据,有安全意识;能记录并分析实验现象,形成与实验目的相关的结论,并尝试做出解释,能根据实验结论进行交流。 科学态度与责任:能体会形象思维与抽象思维的相互关联,感悟物理学的内在之美。有进行科学普及的兴趣和责任;知道科学理论与实验相互促进的意义。 第一节　电容器与电容 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性考试 1.知道什么是电容器及平行板电容器的主要构造。 2.理解电容的概念及其定义式。 3.了解电容器充电和放电现象及能量转化 选择性考试 1.通过类比建立电容的概念;通过电容的定义进一步体会比值定义法。 2.结合具体问题建构电容器动态分析模型 第1课时　识别电容器　实验:观察电容器的充、放电现象 一、识别电容器 1.电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成,电容器的导体间可以填充绝缘物质。 2.电容器的表示:用字母“C”及电路符号“”表示。 3.作用:储存电荷。常见电容器有陶瓷电容器、薄膜电容器、铝电解电容器、钽电解电容器、微调电容器、调谐电容器。 二、电容器的充放电 照相机的闪光灯是通过电容器供电的,拍照前先对电容器充电,拍照时电容器瞬间放电,闪光灯发出耀眼的白光。照相机每次闪光前后,能量发生怎样的变化? 答案:闪光前,电容器先充电,将其他形式的能(如化学能)转化为电场能储存起来;然后放电,将电场能转化为光能释放出来。 1.充电:使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程。每一极板所带电量的绝对值称为电容器所带的电量。 2.放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程。在放电过程中电场能转化成其他形式的能量。 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 一、实验目的 1.观察电容器在充电和放电过程中,两极板间电压和电路中电流的变化。 2.判断电容器在充电和放电过程中,两极板储存电荷量的变化。 二、实验原理 1.电容器的充电过程 如图所示,当S接1时,电容器接通电源,与电源正极相接的电容器极板的自由电子在电场力的作用下将经过电源向与电源负极相接的下极板移动,正极由于失去电子而带正电,负极由于获得电子而带负电,正、负极板所带电荷量大小相等,符号相反。观察发现开始电流最大,以后逐渐减小。在电荷移动过程中,电容器极板储存的电荷不断增加,电容器两极板间电压U等于电源电压E时电荷停止移动,电流I=0. 2.电容器的放电过程 当S接2时,电容器的两极板用导线连接起来,电容器正极板上的正电荷与负极板上的负电荷中和,两极板的电荷量逐渐减少,表现为电流逐渐减小,电压也逐渐减小为零。 三、实验器材 电解电容器、直流电源、电流表、电压表、小灯泡、电阻、单刀双掷开关、导线。 四、实验步骤 1.调节直流可调电源,输出为6 V,并用多用电表校准。 2.关闭电源开关,正确连接实物图,电路图如图。 3.打开电源,把单刀双掷开关S打到上面,使触点1连通,观察电容器的充电现象,并将结果记录在数据处理的表格中。 4.把单刀双掷开关S打到下面,使触点2连通,观察电容器的放电现象,并将结果记录在数据处理的表格中。 5.记录好实验结果,关闭电源。 五、数据处理 实验项目 实验现象 电容器 充电 灯泡 亮度由明到暗最后熄灭 电流表1 读数由大到小最后为零 电压表 读数由小到大最后为6 V 电容器 放电 灯泡 亮度由明到暗最后熄灭 电流表2 读数由大到小最后为零 电压表 读数由大到小最后为零 六、注意事项 1.电流表要选用小量程的灵敏电流表。 2.要选择大容量的电容器。 3.实验过程中要在干燥的环境中进行。 4.在做放电实验时,在电路中串联一个电阻,避免烧坏电流表。 类型一　对电容器及其充、放电的认识 [例1] 用如图所示的电路观察电容器的充、放电现象,图中电容器不带电,将S掷于a位置,则通过灵敏电流表的电流方向　　　　(选填“向左”或“向右”),电容器上极板将带　　　　(选填“正”或“负”)电荷,这一过程称为电容器的　　　　(选填“充电”或“放电”),然后将S掷于b位置,此时通过灵敏电流表的电流方向　　　　(选填“向左”或“向右”),电容器的上极板带　　　　(选填“正”或“负”)电荷,且电荷量在　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。  解析:电源上端为正极,故通过灵敏电流表的电