2017人教版高中物理选修3-1（课件+检测）:1.8静电现象的应用 （2份打包）

8电容器的电容 目标导航 学习目标 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。 2.理解电容的概念,掌握电容的定义式、单位,并能应用定义式进行简单的计算。 3.了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器电容大小的方法。 重点难点 重点:1.电容器电容的概念、定义式。 2.平行板电容器的电容的决定因素。 难点:1.理解电容器电容的物理意义。 2.电容器定义式及平行板电容器电容公式的综合应用。 激趣诱思 图甲是一款闪光灯外置的照相机和一款闪光灯内置的数码照相机,当摄影光线不足时,闪光灯可以发出耀眼的光。照相机是如何实现闪光过程的呢? 乙 简答:照相机的电子闪光灯发出强烈的闪光,是通过电容器来实现的。如图乙所示是照相机闪光灯的内部结构,其工作原理就是先由直流电源给电容器充电,储存电荷,从而完成闪光灯的储能过程;当闪光灯被触发后,电容器中储存的能量瞬间释放出来,从而导致管内气体发出耀眼的白光。要储存电荷就要用到一种重要的电子元件——电容器。 预习导引 1.电容器 (1)构造:彼此绝缘而又相互靠近的两个导体,就构成一个电容器。 (2)充电和放电: ①充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,就能使两个极板上带上等量的异种电荷,这个过程叫作电容器充电。 ②放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的电荷就会中和,电容器又不带电了,这个过程叫作放电。 (3)带电荷量:充电后任意一个极板的带电荷量的绝对值叫作电容器的带电荷量。 预习交流 两个储存水的容器,底面积不同,高度也不同,你是怎样理解储存量和储存本领的? 答案:储存量就是能盛多少水,储存本领则是单位高度情况下的储存量,即底面积大的储存本领大。 2.电容 (1)定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫作电容器的电容。 (2)公式表达:C=。 (3)单位:在国际单位制中的单位是法拉。给电容器带上1库仑的电荷量,如果两极板间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是 1法拉。=1法拉。 符号:F,1 F=1 C/V。更小的单位还有微法和皮法。换算关系:1 F=106 μF=1012 pF。 (4)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。 (5)标量:只有大小,没有方向。 3.平行板电容器的电容 理论分析表明,平行板电容器的电容跟两极板的正对面积S成正比,跟两极板间的距离d成反比。公式表达为C=,式中k是静电力常量,εr是一个常数,与介质的性质有关,称为介质的相对介电常数。 4.常用电容器 (1)从构造上看:可分为固定电容器和可变电容器。 (2)固定电容器通常以电介质的种类命名,例如,电介质是聚苯乙烯的叫作聚苯乙烯电容器,电介质是云母的叫作云母电容器等。还有一种固定电容器叫电解电容器,是用铝箔作一个电极,用铝箔上的一层氧化膜作介质,用浸过电解液的纸作另一个电极,这种电容器有正负极之分。 (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作动片,转动动片使两组铝片的正对面积发生变化可以改变电容。 (4)额定电压:电容器的外壳上标的是工作电压,也称为额定电压。还有一个电压称为击穿电压,加在电容器上的电压若超过这个值,电介质会被击穿,电容器会损坏。额定电压小于(选填“大于”“等于”或“小于”)击穿电压。 一、　电容器　电容 知识精要 1.对电容的理解 电容的大小完全取决于电容器本身的构造,对于确定的电容器,其电容是定值,与所带电荷量无关。电容的定义式还可写成C=。 2.C=与C= 公式 内容　　 C= C= 公式特点 定义式 决定式 意义 对某电容器Q∝U,但=C不变,反映容纳电荷的本领 平行板电容器,C∝εr,C∝S,C∝,反映了影响电容大小的因素 联系 电容器容纳电荷的本领由来量度,由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定 思考探究 按如图所示电路连接好器材,使开关S先后接触a、b,观察电流表指针的偏转情况。试结合上述现象讨论: (1)当S先后接a和接b时,会观察到电流表指针的偏转情况是怎样的呢? 答案:当S接a时,电流表指针发生偏转;当S接b时,电流表指针反向偏转。 (2)电容器的工作过程是怎样的?工作过程中能量是如何转化的? 答案:①充电过程和放电过程。②充电过程中其他形式的能转化为电能,放电过程中电能转化为其他形式的能。 (3)电容器带的电荷量Q与两极板间的电压U有什么关系?反映了电容器怎样的特性?怎样描述? 答案:电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增加,电荷量和电势差成正比,它们的比值是一个恒量,每一个电容器都有一个属于自己的常数,与所带电荷量的多少无关。这个比值反映了电容器容纳电荷的能力大小,因此可用描述电容器容纳电荷本领的大小,即电容器的电