内容正文:
学业分层测评
知识点一
知识点二
知识点三
第七节 了解电容器
第八节 静电与新技术
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.知道电容器的概念,认识常见的电容器,了解电容器的充、放电现象.(重点)
2.理解电容的定义式并能进行有关计算.(重点)
3.知道平行板电容器的决定因素,并会分析、解决平行板电容器的两类问题.(重点、难点)
4.了解静电现象,关注生活、生产中的静电现象,知道静电在技术上的应用及防止静电危害的方法.
绝缘
绝缘
电 容 器 和 电 容
eq \a\vs4\al([先填空])
1.电容器:由两个相互靠近,彼此_____的导体组成,其间可以填充_____物质.
2.电容器的充、放电
过程
充电过程
放电过程
过程示意
电荷运动
正电荷向A板移动,负电荷向B板移动
正电荷由A板移向B板(或负电荷由B板移向A板)
顺
逆
等量异种
中和
电场能
电流方向
___时针
___时针
定义及能
量的转化
是使两个极板带上__________电荷的过程;从电源获得能量 储存在电场中
是使两个极板上电荷____
的过程;________转化为其他形式的能
联系
两个过程互逆,电容器的电量、场强、能量变化趋势相反
比值
容纳电荷本领
3.电容器的电容
(1)定义:Q与U的______,公式为________.
(2)物理意义:表示电容器_____________的物理量.
(3)单位:1 F=___μF=____pF.
106
1012
C=eq \f(Q,U)
√
×
√
eq \a\vs4\al([再判断])
1.电容器是储存电荷和电场能的元件.( )
2.电容器的电容与电量成正比,与电压成反比.( )
3.电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程( )
eq \a\vs4\al([后思考])
1.电容器所带电荷量指的是两个极板所带电荷量的绝对值之和,这种说法正确吗?
【提示】 不正确.电容器所带的电荷量,是指一个极板所带电荷量的绝对值.
2.根据公式C=eq \f(Q,U),能否说电容C与电容器所带的电荷量Q成正比,与两极板间的电势差U成反比?
【提示】 电容是用比值法定义的物理量,不能说C与Q成正比,与U成反比.
eq \a\vs4\al([合作探讨])
照相机上的闪光灯是通过电容器供电的,拍照前先对电容器充电,拍照时电容器瞬间放电,闪光灯发出耀眼的白光.
探讨1:电容器在充、放电的过程中的能量是如何转化的?
【提示】 电容器在充电过程中,由电源获得的电能储存在电容器中.放电过程中,电场能转化为其他形式的能.
探讨2:电容器所带电荷量越大,容纳电荷的本领一定越大,这种说法对吗?
【提示】 不对.容纳电荷的本领用电容来描述,电容器的电容大,所带电荷量不一定越大.
eq \a\vs4\al([核心点击])
1.对电容器和电容的理解
(1)电容器是一个仪器,而电容是一个物理量,电容表征了电容器容纳电荷的本领,其数值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.
(2)电容C=eq \f(Q,U)是定义式,提供了计算电容的方法,但不能说电容C与Q成正比、与U成反比,电容C由电容器本身的性质决定,与Q、U的大小无关.
2.对QU图象的分析
如图171所示,QU图象是一条过原点的直线,其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值,U为两板间的电势差,直线斜率表示电容的大小,因此,电容器的电容也可以表示为C=eq \f(ΔQ,ΔU),即电容的大小在数值上等于两极间的电压增加(或减小)1 V所增加(或减小)的电荷量.
图171
3.电容器的电荷量
电容器的电荷量是一个极板上的带电荷量的绝对值.
1.如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系的图象,其中错误的是( )
【解析】 电容器的电容只由电容器本身的性质决定,与电容器带电量及极板间电压无关,故A错误,B、D正确;由电容定义式C=eq \f(Q,U)可知,Q=CU.当C一定时,Q与U成正比,故C正确.
【答案】 A
2.一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=3×10-5 C增加到Q2=3.6× 10-5 C时,两板间的电势差从U1=10 V增加到U2=12 V,这个电容器的电容多大?如要使两极板电势差从U1=10 V降为U2′=6 V,则每板需减少多少电荷量?
【导学号:62032012】
【解析】 电荷量的增加量和电势差的增加量分别为
ΔQ=Q2-Q1=3.6×10-5 C-3×10-5 C=6×10-6 C,
ΔU=U2-U1=12 V-10 V=2 V.
根据电容的定义,它等于每增加1 V电势差所需增加的电荷量,即C=eq \f(ΔQ,ΔU)=eq