10.4.2电容器的电容 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理导学案聚焦“电容器的电容”第二课时，核心内容为影响平行板电容器电容的因素、决定式及两类动态变化问题。通过知识回顾衔接前备知识，以实验探究为支架，引导学生从控制变量法观察静电计指针变化，逐步构建电容决定因素的认知。 资料突出科学探究与科学思维培养，实验过程注重现象观察与结论推导，合作探究对比定义式与决定式，分析动态变化问题，助力学生形成物理观念。分层设计的当堂检测与能力提升题，强化知识应用，培养学生解决实际问题的能力，适合课堂教学与自主学习。

10、4电容器的电容 第二课时 【学习目标、重难点】 【教学目标】 1、通过思考分析，了解影响平行板电容器的电容大小因素的实验探究思路；（重点） 2、通过观察实验，能总结出影响平行板电容器电容大小的决定因素与电容的关系；并知道平行板电容器的电容的决定式；（难点） 3、能根据平行板电容器电容的决定式以及前面所学，初步掌握平行板电容器两类动态变化的解题思路（难点） 【前备知识】：电容、电荷量、电场强度、电势、电势能、 【学习过程】：回知识回顾→探究影响电容器电容的因素→平行板电容器两类动态变化 【自主学习和合作探究】（18分钟） 【自主学习】 一、探究平行板电容器的电容与那些因素有关 【知识链接】 各字母表示的含义：S-平行板电容器的 d--平行板电容器极板间 Q--平行板电容器的 U-平行板电容器极板间的 C-平行板电容器的 如何用静电计表征两极板间电势差的变化？ 【基础感知】 实验原理：保持极板上电荷量Q不变，分别改变极板间正对面积S，极板间距离d，以及改变极板间的电解质，依据 ，便可通过极板间电势差U的变化，判断电容C的变化 实验过程： 1、Q不变，d不变，改变S 实验现象：保持Q和d不变,正对面积S减小，静电计指针张角变大 2、Q不变， S 不变，改变d 实验现象：保持Q和S不变,增大两极板距离d，静电计指针张角变大 3、 Q、 S、 d都不变 。在两极板间插入电介质——有机玻璃板。 实验现象：插入介质，静电计指针张角变小。 实验结论：表达式： 各字母代表的含义： S K： D： 【合作探究】 1、C＝ 与C＝ 的比较 2、类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变 （1）保持S和ℇ不变，极板间距d增大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？ （2）保持ℇ和d不变，极板间正对面积S增大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？ （3）保持S和d不变，极板间电解质ℇ变大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？ 3、类型二：充电后，切断与电源的连接----极板间电荷量Q不变 （1）保持S和ℇ不变,极板间距d增大时，电容器板间电场强度E怎样变化？ 【当堂检测】 【例题1】(多选)平行板A、B组成电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施可行的是(　　) A、 A板向上移动 B、 B板向右移动 C、 A、B板间插入电介质 D、 减少极板上的电荷量 【例题2】(多选)如图所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中(　　) A、电阻R中没有电流 B、电容器的电容变小 C、电阻R中有从a流向b的电流 D、电阻R中有从b流向a的电流 【变式1】用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示．设若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ、实验中，极板所带电荷量不变，若(　　) A．保持S不变，增大d，则θ变大 B．保持S不变，增大d，则θ变小 C．保持d不变，减小S，则θ变小 D．保持d不变，减小S，则θ不变 【例题3】一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝30×10－6 C增加到Q2＝36×10－6 C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2，求： (1) 这个电容器的电容多大？ (2) U2为多少？ (2) 如要使两极板电势差从10 V降为U2′＝6 V，则每板需减少多少电荷量？ 【变式2】一个电容器所带的电荷量为4×10－8 C，两极板间的电压是2V，那么这个电容器的电容是多少？如果电容器的电荷量减少了1×10－8 C，则板间电压变成多少？ 【能力提升】 1、所图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则(　　) A、θ增大，E增大　 B、θ增大，Ep不变 C、θ减小，Ep增大　　 D、θ减小，E不变 2、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象正确的是(　　) 【课后反思】 答案：例1、AB；例2、BC 变式1、A 例3、（1）3×10－6 F；（2）12V；（3）Q＝12×10－6 C 变式2、2×10－8 F；能力提升：1、D； 2、C 1 学科网（北京）股份有限公司 $