2018-2019学年鲁科版高中物理选修3-1（课件+教师用书+学业分层测评）：第2章 第4节　电容器　电容 (3份打包)

第4节　电容器　电容 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1．知道什么是电容器以及常见的电容器． 2．知道充电和放电的含义． 3．理解电容的概念及其定义式C＝，并能进行有关运算．(重点、难点) 4．知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，了解公式C＝，并能用其讨论分析有关问题．(难点) [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、电容器 1．电容器：两个彼此绝缘又相距很近的导体，就可以看成一个电容器．常见的最简单的电容器是平行板电容器． 2．电容器的充、放电现象 电容器充电 电容器放电 两极板分别带上等量异种电荷 两极板上电荷互相中和 有瞬时的充电电流流向正极板 有瞬时的放电电流流向负极板 两极板间形成电场储存电能 两极板间失去电场，电能转化为其他能 3.电容 (1)定义：电容器所带的电荷量Q跟两极板间电势差U的比值． (2)公式：C＝. ，又可表示为C＝ (3)单位 ①国际单位：法拉，符号：F. ②常用单位：微法(μF)，皮法(pF)． ③单位关系：1 F＝106μF＝1012pF. 4．平行板电容器 (1)决定电容的因素：平行板电容器的电容C与正对面积S成正比，与极板间的距离d成反比，与极板之间电介质的介电常数ε成正比． (2)计算式：C＝. .真空中时：C＝ 二、电容器的分类及应用 1．电容器的分类 (1)按电介质分：空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等． (2)按电容是否可变分：可变电容器和固定电容器． 2．应用：照相机的电子闪光灯，测量水位，高能物理实验或工程，驻极体话筒等． 3．额定电压：电容器安全工作时电压的上限． [基础自测] 1．思考判断 (1)电容器和电容是一回事．(×) [提示]　电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量． (2)电容为C的电容器所带电荷量为Q，若电荷量增大为2Q，则电容变为2C.(×) [提示]　电容器的电容与所带电荷量无关． (3)电容的定义式C＝，C与Q、U无关．(√) (4)电容器的一个极板带正电荷，另一极板带等量负电荷，其带电荷量指的是一个极板上电荷量的多少．(√) (5)电容器在充电过程中，其他形式能转化为电场能，放电过程相反．(√) (6)平行板电容器的S、d变大时，其电容变大．(×) [提示]　d变大时，电容变小． (7)C＝中ε是相对介电常数，空气的相对介电常数为1.(√) 2．(多选)下列关于电容器的叙述正确的是(　　) A．电容器是储存电荷和电能的容器 B．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器 C．电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值之和 D．电容器的充电过程是将其他的能转化成电容器的电能并储存起来 ABD　[电容器是任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体组成的能够储存电荷和电能的装置，与导体是否带电无关，故选项A、B正确；电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，故选项C错误；电容器的充电过程是将其他的能转化为电能并储存起来，故选项D正确．] 3．对电容公式C＝的理解，以下说法正确的是(　　) 【导学号：46242089】 A．电容器充的电荷量越多，电容增加越大 B．电容器的电容跟它两极板所加电压成反比 C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多 D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 D　[电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，一旦电容器确定了，电容C便不再变化．C＝是定义式，不是决定式，无论电荷量Q和电压U如何变化，其比值始终不变．因此，应选D.] 一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为(　　) A．1.0×10－8 F　　　　 B．2.0×10－8 F C．4.0×10－8 F D．8.0×10－8 F B　[电容C不变，结合公式C＝ F＝2.0×10－8 F，选项B正确．]＝＝，得C＝ [合 作 探 究·攻 重 难] 对电容器和电容的理解 1.电容器的充放电过程 充电过程 放电过程 电流流向 电流变化 减小 减小 极板电量 增加 减小 板间电场 增强 减弱 结果 板间电压与电源相同 两极板带等量异种电荷 板间电压为零极板电荷中和 2.对电容的定义式C＝的理解 (1)电容由电容器本身的构造决定 电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，用比值C＝来定义，但电容的大小与Q、U无关，是由电容器本身的构造决定的． (2)通过Q ­U图象理解，如图2­4­1所示，Q ­U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，直线的斜率表示电容大小．因而电容器的电容也可以表