人教版（2019）物理（必修第三册）

第十章 静电场中的能量

4．电容器的电容

课时1：电容器的电容

【课标要求】

观察常见的电容器，了解电容器的电容，观察电容器的充、放电现象．能举例说明电容器的应用．

【学习目标】

1. 描述电容器的结构，探索充放电过程及能量转换．

2. 解释电容的定义式及其物理意义．

3. 识别生活中常见的电容器类型．

【学习重难点】

重点：1．认识电容器的结构．

2. 理解电容器的充放电过程．

难点：1．探究Q与U之间的关系．

2. 对电容含义的理解．

课本导练

预备知识

1. 电容器：_______________________________________________．

2. 电容器的充放电

（1）充电：_______________________________________________．

（2）放电：_______________________________________________．

3. 电容：_________________．定义式：________．单位：_______，符号为F．

预习自测

1．有一充电的电容器，两板间的电压为3 V，所带电荷量为4.5×10－4C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？

2. 有人用图描述某电容器充电时，其电荷量 、电压 、电容 之间的相互关系，请判断它们的正误，并说明理由．

A． B． C． D．

展示讨论

小组讨论课本导练内容，并完成下列问题讨论且进行展示．

1. 用图的电路给电容器充、放电．开关S接通1，稳定后改接2，稳定后又改接1，如此往复．下表记录了充、放电过程中某两个时刻通过电流表的电流方向，试根据该信息，在表格内各空格处填上合理的答案．

表　充、放电过程中某两个时刻的电路情况

2. 如图1，单刀双掷开关S原来跟2相接，从t=0开始，开关改接1，得到流过电路中P点的电流随时间变化的 I-t 图像（图甲），电容器两极板的电势差 随时间变化的图像（图乙）．T=2 s时，把开关改接2，请在I-t图像和 图像中画出2 s之后一段时间内图像的大致形状．

点评点拨

一、电容器

电容器的组成

两个彼此绝缘的导体，当靠得很近且之间存有电介质时，就组成一个电容器．两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质（空气也是一种电介质），就组成了一个最简单的电容器．

观察电容器的充、放电现象

1. 实验原理：

当开关拨到位置1时，电源给电容器充电；当开关拨到位置2时，电容器放电．在充电和放电的过程中，利用电流表观察电路中电流的大小和方向的变化，利用电压表观察电容器两极板间电压的变化，进而判断电容器两极板储存电荷量的变化．

2. 实验器材

电源、电阻、电容器、单刀双掷开关、电流表和电压表、导线等．

3. 实验步骤

（1）按照实验电路图连接电路；

（2）打开电源，把双掷开关S打到上面，使开关拨到位置“1”，观察电容器的充电现象，并记录变化情况．

（3）把双掷开关S打到下面，使开关拨到位置“2”，观察电容器的放电现象，并记录变化情况．

（4）断开开关，拆除电路，整理实验器材．

4. 实验现象

实验项目	实验现象
充电	电流表
	电压表
放电	电流表
	电压表

5. 实验结论

（1）充电过程

a．电压表示数_______，随后逐渐____________，表示电容器两极板间具有一定的_________；

b．充电电流由电源的正极流向电容器的_______，同时，电流从电容器的_________流向电源的______，电流表示数逐渐_______，最后为______；

c．电容器所带电荷量_______；

d．极板间场强_______，电压_______；

e．电源的能量不断储存到_________中．

（2）放电过程