1.8 电容器 电容（Word教师用书）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

第8节　电容器　电容 课程内容要求 核心素养提炼 1．了解电容的概念及常见的电容器，掌握电容的定义公式． 2．学会用实验探究和观察电容器的充放电过程． 1．物理观念：电容器、电容． 2．科学探究：观察电容器的充放电现象． 3．科学思维：对电容器电容的理解． [对应学生用书P40] 1．定义：电容器是储存电荷和电能的元件． 2．组成 (1)两块彼此隔开平行放置的金属板构成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器． (2)任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以看成一个电容器． 3．电容器的充电 (1)操作：电容器的两个极板分别与电源的正负极相连． (2)结果：两个极板分别带上了等量异种电荷．一般把任意一块极板所带电荷量的绝对值，叫作电容器所带的电荷量． (3)能量：充电后，两极板间有电场存在，充电过程中将由电源获得的电能储存在电容器中． 4．电容器的放电 (1)操作：用导线将充好电的电容器的两极板接通． (2)结果：两极板上的电荷将中和，电容器不再带电． (3)能量：两极板间不再有电场，储存的电能转化为其他形式的能． [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)两个相互靠近且用导线连接的导体组成电容器.(×) (2)电容器充电时两极板带上等量异种电荷.(√) 1．定义：描述电容器储存电荷能力的物理量． 2．公式：C＝． 3．国际单位：法拉，简称法，符号为F.1 F＝106μF＝1012 pF. 4．平行板电容器的电容 (1)规律：电容的大小与两极板的正对面积成正比，与两极板的距离成反比，还与两板间的电介质有关． (2)增大电容的方法：①增大正对面积； ②减小极板间距离； ③插入介电常数更高的介质． [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)对于确定的电容器，它所带的电荷量跟两极板间电压的比值保持不变．(√) (2)电容器的电容随电荷量的增加而增大．(×) 1．分类 按电容是否可变分为可变电容器、固定电容器等． 2．电容器的额定电压和击穿电压 (1)额定电压：电容器正常工作所能承受的最大电压． (2)击穿电压：绝缘介质被击穿时加在电容器两极板间的极限电压．若电压超过这一限度，电容器就会被损坏． [对应学生用书P41] 探究点一　实验：观察电容器的充放电现象 [实验目的] 1．知道电容器的构造． 2．根据电路图正确连接实物图，认真观察电容器充放电的实验现象． [实验电路] 充电过程如图甲所示，放电过程如图乙所示． [实验器材] 直流电源、电阻、单刀双掷开关、平行板电容器、灵敏电流表． [实验过程] 一、实验步骤 1．调节直流可调电源的输出电压为6 V. 2．按下图所示连接电路． 3．打开电源，把单刀双掷开关S接1，观察电容器充电时的电流方向及电流变化情况． 4．把单刀双掷开关S接2，观察电容器放电时的电流方向及电流变化情况． 5．关闭电源，整理器材． 二、实验现象 实验项目 实验现象 电容器充电 灵敏电流表的指针向右偏转，且读数由大到小最后为零 电容器放电 灵敏电流表的指针向左偏转，且读数由大到小最后为零 [注意事项] 1．电流表要选用灵敏电流表． 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．做放电实验时，在电路中串联一个电阻，避免烧坏电流表． 某电容器充电后的电压为8 V，然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的I­t曲线(如图).则放电过程中(　　) A．电容器储存的电能不变 B．电路中的电流不变 C．电容器两极板间的电压不变 D．电容器的电容不变 D　[放电过程是储存的电能转化为其他形式能的过程，故电能减小，A错误；由图像可知，在放电过程中，电流随时间逐渐减小，故B错误；在放电的过程中，电荷量减小，根据C＝＝知，电容不变，则电压逐渐减小，故C错误；电容器的电容是表征储存电荷本领的物理量，与带不带电无关，故电容器的电容不变，故D正确．] [训练1]　(多选)如图所示，平行板电容器和电压恒定的直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有(　　) A．电容器正在充电 B．电容器正在放电 C．电容器的上极板带正电 D．电容器的下极板带正电 AD　[平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示电流方向，则电容器正在充电，故A正确，B错误；电容器正在充电，电容器两板所带电荷量增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故D正确，C错误．] 探究点二　对电容器和电容的理解 (1)如图所示，柱形水容器中水的体积V与水深H的比值表示的是水容器的哪个量？同一个水容器，比值是常量还是变量？不同的水容器，比值是否相同？比值越大，容器容纳水的本领是越大还是越小？ 将电容器与柱形水容器进行类比 提示　表示水容器的底面积，是一个常量，不同的水容器比值不同，比值越大，则