10.4 电容器的电容（第二课时）导学案-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

馆陶县佳合国际学校高一物理组 编写人：韩晓光 审核人：韩晓光 使用时间： 10.4电容器的电容导学案（第2课时） 一、学习目标： 1.理解电容的概念及定义式并能进行有关计算。 2.知道影响平行板电容器的因素，能够利用平行板电容器的决定式和电容的定义式分析有关问题。 3.了解常用电容器的类型、特性及作用。 二、重难点： 1.通过实验建构电容的概念。（重点、难点） 2.影响平行板电容器电容大小的因素。（难点） 3、 授课内容 导入：电容器是储存电荷的一种装置,那么如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢？或者说,用什么物理量来描述电容器储存电荷的能力呢?在对电容器充电实验中，电容器两极板间的电势差增大时，电流不为0，这表明电容器所带的电荷量在增加，那么，电容器所带的电荷量跟两极板间的电势差是否存在某种定量的关系？ 自学指导一：认真默读本节课P40、P41内容，完成以下内容（4分钟）。 1. 电容器的电容：电容器所带的 与电容器两极板之间的 之比，表征电容器储存电荷的特性。 2．电容器的电荷量：其中 极板所带电荷量的绝对值。 3．定义式： 。 4．单位：在国际单位制中，电容的单位是 ，简称法，符号为 ，常用的单位还有微法(μF)和皮法(pF)，1 F＝106μF＝1012pF。 5．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 时，电容器所带的电荷量。 6．击穿电压与额定电压 (1)击穿电压：电介质不被 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。 检测1：对电容 ，下列说法中正确的是（ ）。 A. 一个电容器充的电荷量越多，电容就越大 B. 对于固定的电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 C. 可变电容器充的电荷量跟加在两极板间的电压成正比 D. 由 知，如果一个电容器没有电压，就没有充电的电荷量，也就没有电容 检测2：某电容器上标有“1.5μF，9 V”的字样，则(　　) A.该电容器所带电荷量不能超过 C B.该电容器所加电压不能超过9V C.该电容器击穿电压为9V D.当给该电容器加4.5V的电压时，它的电容值变为0.75μF 自学指导二：认真默读本节课P41拓展学习（平行板电容器的电容），完成以下内容（4分钟）。 平行板电容器是最简单、最基本的电容器，通过控制变量法探究平行板电容器的决定因素。 1.电容的决定因素:电容C与两极板间的相对介电常数εr成 ,跟极板的正对面积S成 ,跟极板间的距离d成 。 2.电容的决定式:C = ,εr为电介质的相对介电常数。当两极板间是真空时,C = ,式中k为静电力常量。 检测3：(多选)在研究平行板电容器电容的实验中,电容器的A、B两极板带有等量异种电荷,A板与静电计连接,如图所示。实验中可能观察到的现象是 (　　) A.增大A、B板间的距离,静电计指针张角变小 B.减小A、B板间的距离,静电计指针张角变小 C.把B板向上平移,减小A、B板的正对面积,静电计指针张角变小 D.在A、B板间放入一电介质板,静电计指针张角变小 自学指导三：认真默读本节课P42常用电容器内容，完成以下内容（2分钟）。 1．类别：从构造上看，电容器可分为两类，即 电容器和 电容器。 2．固定电容器：电容不变的电容器，如聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。 3. 可变电容器：可变电容器由定片和动片组成。转动动片， 使两极板的 发生变化，电容就随着改变。 4、 思考 无。 5、 当堂练习 1.判断题 (1)放电后的电容器所带电荷量为零,电容也为零。( ) (2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。( ) (3)电容表示电容器容纳电荷的多少。( ) (4)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。( ) (5)电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比。( ) (6)公式C=可用来计算任何电容器的电容。( ) (7)将电介质插入平行板电容器时,电容器的电容将变小。( ) (8)任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都能组成电容器,而且跟这两个导体是否带电无关。( ) (9)电容器两极板上所加的电压不能超过击穿电压。( ) 2.(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.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量 D.由公式C=知,若电容器两极间电压为10 V,极板带电荷量为2×10-5 C,则电容器电容大小为5×105 F 3.对于某一电容器，下列说法正确的是(　 　) A．电容器所带的电荷量越多，电容越大 B．电容器两极板间的电势差越大，电容越大 C．电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍 D．电容器两极板间的电势差减小到原来的，它的电容也减小到原来的 4.如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一定角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是(　　) A．使A板向左平移以增大板间距离 B．在A、B两板之间插入一块陶瓷板 C．断开S后，使B板向左平移以减小板间距离 D．断开S后，使B板向上平移以减小极板正对面积 5.如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态。现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其他条件不变。下列说法中正确的是(　　) A．液滴将向下运动 B．液滴将向上运动 C．电容器电容减小 D．极板带电荷量将减小 6.如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S。当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间电场强度E的变化情况是 (　　) A.Q变小,C不变,U不变,E变小 B.Q变小,C变小,U不变,E不变 C.Q不变,C变小,U变大,E不变 D.Q不变,C变小,U变小,E变小 7.有一充电的平行板电容器,两板间电压为U=2 V,现使它的电荷量增加ΔQ=5×10-6 C,于是电容器两板间的电压升高为6 V。求: (1)电容器的电容。 (2)电容器原来所带的电荷量。 六、知识体系 1.电容器：由两个彼此靠近又相互绝缘的导体构成。 2.电容 （1）定义电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比。 （2）表达式 电容的定义式： 平行板电容器的决定式： （3）单位：法拉；符号：F；1 F＝106μF＝1012pF 3.平行板电容器问题分析。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$