内容正文:
第一章 静电场
第六节 电容器和电容
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1.了解电容的概念及常见的电容器,掌握电容的定义公式.
2.知道影响平行板电容器电容大小的因素.
3.会应用平行板电容器的电容公式进行定性分析.
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一、电容器
1.组成:两个彼此________又____________的导体,组成一个电容器.
2.电容器的充电
(1)条件:电容器的两个极板分别与________________相连.
(2)结果:两个极板分别带上了______________电荷.
(3)能量:充电后,两极板间有________存在,充电过程中由电源获得的________储存在电容器中.
绝缘
相距较近
电源的正负极
等量的异号
电场
电能
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3.电容器的放电
(1)条件:用________把充电后的电容器的两极板接通.
(2)结果:两极板上的电荷______,电容器___________.
(3)能量:两极板间不再有________,__________转化为其他形式的能.
导线
中和
不再带电
电场
电场能
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4.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.
(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?
提示:指针偏转方向相反.
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(2)电容器是如何充放电的?充放电过程中电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化?怎样从能量的角度理解电容器的充电和放电?
提示:电容器充电是电源两极上的电荷向两极板上移动,放电是两极板上的电荷发生中和;充电过程电容器的带电量、板间电压、板间电场强度均增大;电容器的充放电过程是电能和电场能的相互转化.
(3)电容器的作用是什么?
提示:容纳电荷.
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2.物理意义:表示电容器________________的物理量.
3.单位:1 F=________μF=________ pF.
比值
容纳电荷本领
106
1012
二、电容器的电容
1.定义:电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的________,公式为___________.
C=eq \f(Q,U)
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平行
正比
正比
反比
三、平行板电容器的电容
1.构成:由两个________且彼此绝缘的金属板构成.
2.电容决定因素
平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成________,跟极板正对面积S成______,跟极板间的距离d成_________.公
式为C=_____________,当极板间为真空时_____________.
eq \f(εrS,4πkd)
C=eq \f(S,4πkd)
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3.(1)如何理解教材“同一个电容器,比值eq \f(Q,U)是一个常量”,“电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量”?
提示:eq \f(Q,U)是与Q、U无关的量,由电容器本身决定.U一定,C越大,Q越大.
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将电容器与柱形水容器进行类比
(2)如图所示,柱形水容器中的水量V与水深H的比值表示的是水容器的哪个量?同一个水容器,比值eq \f(V,H)是常量还是变量?不同的水容器,比值eq \f(V,H)是否相同?比值eq \f(V,H)越大,容器容纳水的本领是越大还是越小?
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提示:eq \f(V,H)是水容器的底面积,是一个常量,不同的水容器eq \f(V,H)不同,比值eq \f(V,H)越大.容纳水的本领越大.
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(3)将电容器与柱形水容器进行类比,则电荷量Q、电势差U、电容C分别类比于水容器的哪个量?
提示:类比于水容器的容积、高度差和底面积.
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4.如图,把一个已充电