第10章 第4节 电容器的电容（word教参)-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第4节　电容器的电容 [学习目标]　1.知道电容器和平行板电容器的概念，通过实验感知电容器的充、放电现象（科学探究）.2.理解电容的定义、公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算（物理观念）.3.了解影响平行板电容器大小的因素及平行板电容器电容公式，并会分析相关问题（科学思维）.4.认识常用的电容器（物理观念）. @课前·教材预案 ♝课前·教材预案 （见学生用书P42） 知识点一电容器 1.基本结构：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. 2.充电、放电：使电容器两个极板分别带上　等量异种电荷　，这个过程叫充电.使电容器两极板上的电荷　中和　，电容器不再带电，这个过程叫放电. 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.电容器的电荷量：其中　一个　极板所带电荷量的绝对值. 知识点二电容 1.定义：电容器所带　电荷量Q　与电容器两极板之间的　电势差U　之比. 2.定义式：　C＝　. 3.单位：电容的国际单位是　法拉　，符号为　F　，常用的单位还有　微法　和　皮法　，1 F＝　106　μF＝　1012　pF. 4.物理意义：电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，在数值上等于使两极板之间的电势差为　1 V　时，电容器所带的电荷量. 5.击穿电压与额定电压 （1）击穿电压：电介质不被　击穿　时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电容器就会损坏. （2）额定电压：电容器外壳上标的工作电压，也是电容器正常工作所能承受的最大电压，额定电压比击穿电压低. 知识点三平行板电容器 1.结构：由两个平行且彼此绝缘的金属板构成. 2.电容的决定因素：电容C与两极板间电介质的相对介电常数εr成　正比　，跟极板的正对面积S成　正比　，跟极板间的距离d成　反比　. 3.电容的决定式：C＝　　，εr为电介质的相对介电常数，k为静电力常量，当两极板间是真空时，C＝　　. 知识点四常用电容器 1.分类：从构造上看，可以分为　固定　电容器和　可变　电容器两类. 2.固定电容器有：　聚苯乙烯　电容器、　电解　电容器等. 3.可变电容器由两组铝片组成，固定的一组铝片叫　定片　，可以转动的一组铝片叫　动片　.转动动片，使两组铝片的　正对面积　发生变化，电容就随着改变. 1.判断下列说法的正误. （1）充电结束后电路中有电流，放电结束后电路中无电流.（　×　） （2）电容器的电容越大，所带电荷量就越多.（　×　） （3）电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，由电容器本身决定.（　√　） （4）平行板电容器间插入电介质时电容变大.（　√　） 2.把一个电容为1×10－5 F的平行板电容器接在3 V的电池上，电容器所带的电荷量为　3×10－5 C　. 若将其两极板间的距离减小，同时增大两极板的正对面积，则电容器的电容　增大　. （选填“增大”或“减小”） @课堂·深度探究 ♝课堂·深度探究 （见学生用书P43） 　考点一　　对电容的理解和计算 【情境导学】把电容器的两个极板分别与电源两极相连，对电容器进行充电，该过程中能量是如何转化的？当把电容器两极相接，使电容器放电，该过程中能量是如何转化的？ 答案充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路中其他形式的能量. 【知识拓展】 1.电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流，电路稳定时，电路中没有电流. 2.C＝是电容的定义式，由此也可得出：C＝. 3.电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q以及电势差U均无关. 【例题1】（多选）下列关于电容器和电容的说法中，正确的是（　　） A.根据C＝可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两极板间的电压成反比 B.对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比 C.对于确定的电容器，无论其两板间的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变 D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，其大小与加在两板间的电压无关 思维导引：理解电容的定义式，理解电容器的电容与哪些因素有关. BCD　解析电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，一个确定的电容器对应唯一的电容值，由电容的定义式知确定的电容器所带电荷量与电压的比值恒定不变，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，选项A错误，C、D正确；对于确定的电容器，由于电容是定值，由Q＝CU，知其所带电荷量与两板间的电压成正比，选项B正确. 【变式1】（多选）下列关于电容的说法正确的是（　　） A.电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量 B.电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多 C.