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幼儿园母亲节的教案

发表时间:2020-11-02

第八节电容器的电容导学案。

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,减轻教师们在教学时的教学压力。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面是由小编为大家整理的“第八节电容器的电容导学案”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

第八节电容器的电容导学案
一、知识与技能:
1、了解电容器的构造和常用电容器。
2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。
3、了解电容器的电容。
二、过程与方法:
经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,知道决定平行板电容器电容大小的因素
三、情感态度与价值观:
培养学生热爱科学,积极探索的精神。
四、重点和难点
1、电容器的概念、定义式及影响平行板电容器电容因素。
2、电容的定义和引入。
3、对平行板电容器的动态分析。
一、预习案
一、请学生自主学习教材
1、电容器(了解)
构造
电容器的充电、放电
2、电容(记忆)
定义
公式:
单位:
电容的物理意义
3、平行板电容器的电容(记忆)
平行板电容器的决定式:
4、常用电容器(了解)
二、探究案
1、对电容的理解
甲同学说:“电容器带电越多,电容越大,不带电时,电容为零”.此说法对吗?为什么?

乙同学说:“电容器两端电压越大,电容越大,不加电压时,电容为零”.此说法对吗?为什么?
丙同学说:“若A电容器带电比B电容器带电量多,则A的电容就比B的电容大”.此说法对吗?为什么?

丁同学说:“若A电容器两端电压比B电容器两端电压大,则A的电容就比B的电容大”此说法对吗?为什么?

2、决定平行板电容器电容大小的因素
(1)(详参阅P30图1.8-4)
静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.
(2)学生注意观察现象并思考下列问题
(a)保持Q和d不变,S越小,静电计的偏转角度如何变化?C=Q/U,电容C如何变化?

(b)保持Q和S不变,d越大,静电计的偏转角度如何变化?C=Q/U,电容C如何变化?

(c)保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度如何变化?C=Q/U,电容C如何变化?

(2)结论:
平行板电容器的决定式:
三、练习案
1、对于一个电容器,下列说法中正确的是().
A、电容器所带的电量越多,电容越大
B、电容器两极板间的电势差越大,电容越大
C、电容器所带的电量增加一倍,两极板间的电势差也增加一倍
D、电容器两极板间的电势差减小到原来的1/2,它的电容也减小到原来的1/2
2、一个电容器,带了电量Q后,两极板电势差为U,若它带的电量减少Q/2,则
A.电容为原来的1/2,两极板电压不变
B.电容为原来2倍,两极板电压不变
C.电容不变,两极板电压是原来的1/2
D.电容不变,两极板电压是原来的2倍
3、将一个平行板电容器接上电源后再切断电源.然后使两极板间的距离增大一些,则关于电容器两极的电压U和两极间的场强E的变化,下列说法正确的是()
A.U增大,E增大,B.U增大,E不变C.U不变,E减小,D.U减小,E减小

延伸阅读

电容器和电容


教案课件是每个老师工作中上课需要准备的东西,是认真规划好自己教案课件的时候了。此时就可以对教案课件的工作做个简单的计划,新的工作才会如鱼得水!适合教案课件的范文有多少呢?小编特地为大家精心收集和整理了“电容器和电容”,供您参考,希望能够帮助到大家。

第八节、电容器和电容教学设计
一、教材分析
《电容器、电容》是高考的热点,是电场一章的重点和难点,在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起承上启下的作用。
二、教学目标
1.知识目标
①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
2.能力目标
①知道利用比值法定义物理量。
②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。
3.情感目标
结合实际,激发学生学习物理的兴趣。
三、教学重难点
电容的定义和引入。
对平行板电容器的动态分析。
四、学情分析:
通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压无关。
五、教学方法
1、学案导学:见后面的学案。
2.启发式、探究式、类比法。
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习电容器的定义和电容器的充放电
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程:
(一)预习检查、总结疑惑
要点:场强、电势能、电势、电势差等。
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容
(三)合作探究、精讲点拨。
1电容器构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。
2电容器的充电、放电
操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.
提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下:
小结:充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能
放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能
3电容
与水容器类比后得出。说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变。这是量度式,不是关系式。在C一定情况下,Q=CU,Q正比于U。
(1)定义:电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容。
(2)公式:

(3)单位:法拉(F)还有微法(F)和皮法(pF)1F=106F=1012pF
(4)电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关.
4行板电容器的电容
(1)[演示]感应起电机给静电计带电
说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.
现象:可以看到:
①.保持Q和d不变,S越小,静电计的偏转角度越大,U越大,电容C越小;
②.保持Q和S不变,d越大,偏转角度越小,C越小.
③.保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大.
(2)结论:平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
平行板电容器的决定式:真空介质
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
课堂练习:
1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是()
A.充放电过程中外电路有瞬间电流
B.充放电过程中外电路有恒定电流
C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能
D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小
2.一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比().
A.电容器所带的电荷量增大B.电容器的电容增大
C.两极板间各处电场强度减小D.两极板间的电势差减小
3.下列关于电容器的说法中,正确的是().
A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多
B.电容器不带电时,其电容为零
C.由C=Q/U可知,C不变时,只要Q不断增加,则U可无限制地增大
D.电容器的电容跟它是否带电无关
4、常用电容器(结合课本介绍P30)
1.AD2.AB3.D
(五)发导学案、布置预习
九、板书设计
电容器和电容
(一)、电容器
1.定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
2.电容器的充、放电
充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能
放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能
3.单位F(法)

4.说明电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力)的物理量,其数值由电容器的构造决定,而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样,它的容量与是否有水无关
(二)、平行板电容器的电容

(三)、常用电容器
十、教学反思:我深深地体会到,新一轮的课程改革,不是我们所想象的那么简单,只要按照课本给出的知识点,进行一些学生实验就可以了。新课程对教师提出了更高的要求,切实转变教育观念。教学中以人为本,不放过教学中的每一个可以利用的契机,有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系,才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。

第8节 电容器的电容


第8节电容器的电容
要点一平行板电容器的基本认识
1.电荷量和场强
(1)两极板电荷量数量相同,带电性质相反.电容器所带的电荷量是指一个极板带电荷量的绝对值.
(2)平行板电容器的电容与极板距离d,正对面积S,电介质的相对介电常数εr间的关系C=εrS4πkd.
(3)平行板电容器内部是匀强电场,E=Ud.
(4)电容器所带电荷量Q=CU.
2.动态变化的两种基本情况
(1)电容器两板电势差U保持不变(与电源连接).
(2)电容器的带电荷量Q保持不变(与电源断开).
(3)结论:在带电荷量不变的条件下,改变板间距离,场强不变.在U不变条件下,改变正对面积,场强不变.
3.平行板电容器两极板之间电场强度的两个公式
(1)已知平行板电容器两极板间的距离d和两极板之间的电压U,可用下式计算两极板间的电场强度E=Ud∝1d,即电压不变时E与d成反比.
(2)由C=QU和C=εrS4πkd求出U,再代入E=Ud,可得平行板电容器两极板间的电场强度为E=4πkQεrS∝,即Q不变时,E与S成反比.
(3)可以用平行板电容器极板上电荷密度(电场线密度)是否变化来判断极板间电场强度E的变化.
要点二关于平行板电容器的两类典型问题
(1)平行板电容器连接在电源两端时,电容器的d、S、εr发生变化,将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化?
由于电容器始终接在电源上,因此两板间电势差U保持不变.“?”表示增大,“?”表示减小.

(2)平行板电容器充电后,切断与电源的连接,电容器的d、εr、S变化,将引起C、Q、U、E怎样变化?(Q保持不变)
两个公式C=QU和C=εrS4πkd的区别是什么?
C=QU是电容的定义式,适用于所有的电容器.式中Q、U是变量,而对确定的电容器来说,C是不变的,Q与U成正比.电容的定义式也可理解为C=ΔQΔU.
C=εrS4πkd是平行板电容器的电容决定式.其中εr为板间的电介质的相对介电常数,S为极板的正对面积,d为两板间的距离,k为静电常数.只要εr、S、d不变,其电容就保持不变.此式告诉我们,平行板电容器电容的大小由εr、S和d共同决定.
在分析平行板电容器的有关物理量的变化情况时,往往需要将C=QU,C∝εrSd和U=Ed结合在一起加以考虑,其中C=QU反映了电容器本身的属性,是定义式(或量度式),适用于各种电容器;C∝εrSd表明了平行板电容器的电容决定于哪些因素,仅适用于平行板电容器;另外,平行板电容器两板间的电场是匀强电场,有关系式E=Ud.对于平行板电容器间的电场,根据C=QU,U=Ed,C∝εrSd可以推出QEd∝εrSd,则E∝QεrS.

一、电容器的基本知识
【例1】电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是()
A.电容器的电容表示其储存电荷的能力
B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比
C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比
D.电容的常用单位有μF和pF,1μF=103pF
答案A
解析电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量.电容的大小是由电容器本身结构决定的,与两板间电压及电容器所带电荷量无关.单位μF与pF的换算关系为1μF=106pF.
二、影响电容大小的因素
【例2】如图1-8-2所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图.电容器的两个电极分别用导线接到指示器上,指示器可显示出电容的大小.下列关于该
图1-8-2
仪器的说法中正确的是()
A.该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体
B.芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大
C.如果指示器显示出电容增大,则说明容器中液面升高
D.如果指示器显示出电容减小,则说明容器中液面升高
答案AC
解析由电容器的定义可知,该仪器中的芯柱和导电液体相当于电容器的两个极板,故选项A正确;设芯柱的半径为r,芯柱外套的绝缘层厚度为d,则该装置的电容值为C=εrS4πkd=εr2πrh4πkd=εrr2kdh∝h.

1.有一只电容器的规格是“1.5μF,9V”,那么()
A.这只电容器上的电荷量不能超过1.5×10-5C
B.这只电容器上的电荷量不能超过1.35×10-5C
C.这只电容器的额定电压为9V
D.这只电容器的击穿电压为9V
答案BC
解析9V为电容器的额定电压(或工作电压),故C正确;正常工作时的带电荷量Q=CU=1.5×10-6×9C=1.35×10-5C,选项B亦正确.
2.由电容器电容的定义式C=QU,可知()
A.若电容器不带电,则电容C为零
B.电容C与所带的电荷量Q成正比,与电压U成反比
C.电容C与所带的电荷量Q多少无关
D.电容在数值上等于使两极板间的电压增加1V时所需增加的电荷量
答案CD
解析公式C=QU是用比值来定义电容的表达式;而电容只取决于电容器本身,与电容器储存多少电荷,有无电荷都无关,故A、B错,C对;又由C=QU=ΔQΔU知,D对.电容表征的是电容器容纳电荷本领的大小,是电容器本身的一种属性,即欲改变电容需改变电容器本身.
3.
图1-8-3
绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若减小两极板a、b间的距离,同时在两极板间插入电介质,如图1-8-3所示,则()
A.电容器的电势差会减小
B.电容器的电势差会增大
C.静电计指针的偏转角度会减小
D.静电计指针的偏转角度会增大
答案AC
解析绝缘金属平行板电容器充电后电荷量Q不变,若减小两极板a、b间的距离,同时在两极板间插入电介质,电容变大,由C=QU知U变小;静电计指针的偏转角度会减小.
4.平行板电容器充电后,继续保持电容器两极板与电源两极相连接,电容器的d、S、εr发生变化,将引起电容器的C、Q、U、E怎样变化?
答案由于电容器始终接在电源上,因此两板间电势差U保持不变,可根据下列几式讨论C、Q、E的变化情况.
由C=εrS4πkd可知C随d、S、εr变化而变化.
由Q=CU=εrSU4πkd可知Q也随d、S、εr变化而变化.
由E=Ud可知E随d的变化而变化.

题型一电容的定义式与决定式的综合应用
图1(1)是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电荷量Q将随待测物体的上下运动而变化,若Q随时间t的变化关系为Q=bt+a(a、b为大于零的常数),其图象如图(2)所示,那么图(3)、(4)中分别反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是()
图1
A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④
思维步步高题目考查的是哪两个物理量的变化情况?这两个物理量与之有关的因素是什么?怎样把它们和已知量(电荷量的变化)联系起来?写出最终的表达式.
解析本题考查速度传感器的有关知识,本题为较难题目.由题意可知:E=Ud=QCd=QεrS4kπ,所以E的变化规律与Q的变化规律相似,所以E的图象为②,由Q=CU=εrS4kπdU=bt+a,所以d=εrSU4πkbt+εrSUa4πkb,又因εrSU4πkb为一定值,所以是匀速移动,所以速度图象为③,综上所述C正确.
答案C
拓展探究如图2所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地.P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是()
图2
A.缩小a、b间的距离
B.加大a、b间的距离
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
答案BC
解析本题考查有关电容器的两个公式.a板与Q板电势恒定为零,b板和P板电势总相同,故两个电容器的电压相等,且两板电荷量q视为不变.要使悬线的偏角增大,即电压U增大,即减小电容器的电容C.对电容器C,由公式C=qU=εrS4πkd,可以通过增大板间距d、减小介电常数εr、减小两极板的正对面积S.
有关电容器的计算是高考中常考的类型,主要是两个公式之间的相互联系,其中定义式中电荷量和电压随着外界条件的变化而变化,一般情况为和电源相连是电压不变,充电后切断电源是电荷量不变;决定式中面积和板间距离的变化会影响电容的变化;其它物理量如场强与电荷面密度有关.
题型二带电粒子在电容器中的运动
一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电荷量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U,试求油滴再一次做匀速运动时速度的大小和方向?
思维步步高不加电压,带电粒子受力情况和运动情况是怎样的?加正向电压时,匀速运动时的受力关系是什么?加反向电压后,受力情况发生了什么变化?
解析当不加电场时,油滴匀速下降,即f=kv=mg;当两极板间电压为U时,油滴向上匀速运动,即F电=kv+mg,解之得F电=2mg;当两极板间电压为-U时,静电力方向反向,大小不变,油滴向下运动,当匀速运动时,F电+mg=kv′,解之得:v′=3v.
答案3v向下
拓展探究两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接
图3
在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m,带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间,如图3所示,在其他条件不变的情况下,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中()
A.油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b流向a
B.油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a流向b
C.油滴静止不动,电流计中的电流从b流向a
D.油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b
答案D
解析根据平行板之间的正对面积减小,但是两个极板分别和电源的正负极相连,电压保持不变,电场强度不变,油滴受到的静电力和重力仍然平衡,保持静止.面积减小,电容减小,电压不变,所以带电荷量减小,电流计中的电流从a流向b.
带电粒子在平行板电容器中的平衡情况或者运动情况,实际上就是在匀强电场中的两种情况,分析粒子的受力情况,根据平衡条件或者牛顿运动定律进行求解.

一、选择题
1.如图4所示,
图4
要使静电计的指针偏角变小,可采用的方法是()
A.使两极板靠近
B.减小正对面积
C.插入电介质
D.用手碰一下负极板
答案AC
2.连接在电池两极上的平行板电容器,当两板间的距离减小时()
A.电容器的电容C变大
B.电容器极板的带电荷量Q变大
C.电容器两极板间的电势差U变大
D.电容器两极板间的电场强度E变大
答案ABD
解析平行板电容器的电容C=εrS/4πkd.当两极板间距离d减小时,电容C变大,选项A正确.
平行板电容器连接在电池两极上,两极板间的电压为定值,选项C错误.
根据电容定义式,C=Q/U,Q=CU,U不变,C变大,所以Q变大,选项B正确.
平行板电容器两极板间的电场是匀强电场,E=U/d,U不变,d减小,所以E增大,选项D正确.
3.关于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()
A.将两极板的间距加大,电容将增大
B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大
D.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
答案BCD
解析影响平行板电容器电容大小的因素有:①随正对面积的增大而增大;②随两极板间距离的增大而减小;③在两极板间放入电介质,电容增大.据上面叙述可直接看出B、C选项正确,对D选项,实际上是减小了平行板的间距.所以本题正确选项应为B、C、D.
4.一个电容器带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,若使其带电荷量增加4×10-7C,电势差则增加20V,则它的电容是()
A.1×10-8FB.2×10-8F
C.4×10-8FD.8×10-8F
答案B
5.
图5
平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图5所示,则()
A.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ增大
B.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ不变
C.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大
D.开关S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变
答案AD
解析小球受重力、水平向右的静电力和悬线的拉力而平衡.当开关S始终闭合时,电容器两板间电势差始终保持不变,当两板间距离d减小时,由E=Ud知E变大,小球所受静电力变大,则θ增大;当电容器充电后S断开时,电容器所带电荷量Q不变,两板间距离d减小时,E=Ud=QCd=4πkQεrS,E与d无关,可见E不变,小球所受静电力不变,θ不变.故A、D选项正确.
6.如图6所示,
图6
两块较大的金属板A、B相距为d,平行放置并与一电源相连,S闭合后,两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态.以下说法正确的是()
A若将上板A向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有a→b的电流?
B若将上板A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b→a的电流?
C若将下板B向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a的电流?
D.若将S断开,则油滴将做自由落体运动,G中无电流通过
答案B
解析因A板与电池的负极相连,故A板带负电,由C∝、Q=CU和E=,可以得出将A板向左平移一小段,则电容器的电容减小,A板带电荷量减少,U不变,板间电场强度不变,则板间的油滴仍平衡;A板上移,则电容减小,A板带电荷量减小,U不变,板间的电场强度减小,所以油滴向下加速运动,G中有b→a的电流,B对,C错;将S断开,电容器的带电荷量不变,则油滴仍平衡,所以D错.
7.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,
图7
构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图7所示,接通开关S,电源即给电容器充电.则()
A.保持S接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
B.保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大.
C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小
D.断开S,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大
答案BC
解析保持S接通则两极板间电势差U不变,减小两极板间的距离d时,根据电场强度公式E=U/d,两极板间电场的电场强度将要变大,A错误;根据平行板电容器电容的定义式和决定式,可得C=QU=εrS4πkd,当在两极板间插入一块介质时,介电常数εr变大,导致电容C变大,而U不变,所以极板上的电荷量增大,B正确;同理,断开S时极板上的电荷量Q不变,减小两极板间的距离d时电容C变大,则电势差U一定变小,C正确;如果在两极板间插入一块介质,则C变大,Q不变则电势差U一定减小,D错误.本题正确选项是B、C.
二、计算论述题
8.如图8所示,
图8
平行放置的金属板A、B组成一只平行板电容器,对以下两种情况:(1)保持开关S闭合,使A板向右平移错开一些;(2)S闭合后再断开,然后A板向上平移拉开些.讨论电容器两板间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况.
答案(1)U不变Q减小E不变
(2)U增大Q不变E不变
解析(1)因为开关保持闭合,所以板间电势差U保持不变,A板向右错开使正对面积S减小,由C=εrS4πkd知,C减小,由Q=CU可知,Q减小,由板间距d不变,而E=Ud,则有E不变.
(2)开关闭合后再断开,电容器带的电荷量Q不变,A向上拉使d增大,则C减小,又由E=Ud=QCd=4πkQεrS可知:板间场强与极板间距离无关,则E不变,由U=Ed得U增大.
9.如图9所示
图9
的装置中,①怎样才能使静电计的张角变大?②若静电计没有接地呢?③在去掉两个接地线的条件下,用手接触一下A板,张角是否变化?
答案①张角变大,即电压变大,因为电荷量不变,由Q=UC可知,C必须减小,可用错开A、B极板或增大距离的方法实现.
②若静电计不接地,则成为验电器,电荷量不变的条件下,无法改变夹角.
③用手接触A板,因B板电荷量不变,也无法改变A的电荷量,夹角仍然不发生变化.
10.如图10所示,
图10
有的计算机键盘的每个键下面连一小块金属片.与该金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片.这两片金属片组成一个小电容器.该电容器的电容C可用公式C=εrSd计算,式中常量εr=9×10-12Fm-1,S表示金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离.当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了.从而给出相应的信号.设每个金属片的正对面积为50mm2.键未按下时两金属片的距离为0.6mm.如果电容变化0.25pF.电子线路恰能检测出必要的信号,则键至少需要被按下多少?
答案0.15mm
解析由C=εrSd得C1=εrSd1,C2=εrSd2
ΔC=C2-C1=εrS(1d2-1d1)
代入数据得d2=4.5×10-4m=0.45mm,故至少按下的距离Δd=0.15mm.

电容器和电容学案


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢?小编收集并整理了“电容器和电容学案”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

1.8电容器与电容
课前预习学案
一、预习目标
1知道什么是电容器以及常用的电容器
2知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
二、预习内容
1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________又_______________的导体,都可以看成一个电容器.
2.电容器______________与电容器______________的比值,叫做电容器的电容.表达式C=______,国际单位制中单位__________,简称____________,符号________________.
常用较小单位lμF=________F,lpF=________F.电容是表示电容器________的物理量.
3.常用电容器从构造上看,可分为________________和________________两类.常用的固定电容器有______________和_________________.

三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、教学目标
①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
二、学习过程
1、电容器
(1)构造:.
(2)电容器的充电、放电
操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做。
现象:

操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫.
现象:

提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?
小结:

2、电容
与水容器类比后得出。说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变。这是量度式,不是关系式。在C一定情况下,Q=CU,
Q正比于U。
(1)定义:。
(2)公式:。
(3)单位:。
(4)电容的物理意义:。
3、平行板电容器的电容
(1)[演示]感应起电机给静电计带电
说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.
三、反思总结
1.
2.
3.
结论:

平行板电容器的决定式:真空介质
四、当堂检测
1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是()
A.充放电过程中外电路有瞬间电流
B.充放电过程中外电路有恒定电流
C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能
D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小
2.一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比().
A.电容器所带的电荷量增大B.电容器的电容增大
C.两极板间各处电场强度减小D.两极板间的电势差减小
3.下列关于电容器的说法中,正确的是().
A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多
B.电容器不带电时,其电容为零
C.由C=Q/U可知,C不变时,只要Q不断增加,则U可无限制地增大
D.电容器的电容跟它是否带电无关
课后练习与提高
1.两块水平放置的平行金属板A和B(A在上,B在下),两板间的电压U=200V,要使一个质量为5g,带电量为力-5×10-6C的微粒恰能在两板间的某点静止,g取10m/s2,
(1)试确定A极板的带电性质;
(2)求两极板间的距离。
2.一平行板电容器,板间距离为d,电容为C,接在电源电压为U的电源上,充电完成后撤去电源,求:
(1)充电后电容器的带电量;
(2)充电后两极板间的电场强度;
(3)若再拉开两板,使板间距离增大为2d,则电容器的电容变为多少?电量变为多少?电压变为多少?板间电场强度变为多大?
课内探究学案
二、学习过程
1、(1)任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器
(2)充电,从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.
放电,从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.
小结充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能
放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能
2、(1)电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容。
(2)
(3)法拉(F)还有微法(F)和皮法(pF)1F=10-6F=10-12pF
(4)电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关
三、反思总结
1、保持Q和d不变,S越小,静电计的偏转角度越大,U越大,电容C越小;
2、保持Q和S不变,d越大,偏转角度越小,C越小.
3、保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大.
结论:平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
真空介质
四、当堂检测
1.AD2.AB3.D
课后练习与提高
1.(1)正电(2)0.02m
2.(1)CU;(2)(3)C,CU,2U,

《电容器和电容》教案


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助高中教师提高自己的教学质量。写好一份优质的高中教案要怎么做呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《《电容器和电容》教案》,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

《电容器和电容》教案

一、教学目标

【知识与技能目标】

1.知道什么是电容器并分析其充电、放电过程。

2.理解电容器的电容概念及其公式,并能用来进行有关的计算。

【过程与方法目标】

学会控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。

【情感态度价值观目标】

结合实际,激发学生学习物理的兴趣,培养学生热爱科学,积极向上的情感。

二、教学重、难点

【重点】

电容的概念、公式及其单位

【难点】

电容器的充电和放电的过程分析

三、教学过程

环节一:导入新课

直接导入:今天我们来学习一种全新的物理元件,叫做电容器。

举例:水杯。这是一种盛水的容器,那么电容器其实也是一种容器,只不过它是用来装电荷的容器。

环节二:导出概念

电容器

【实物体验】

在我们的日常生活中,哪些电器中用到了电容器?教师用多媒体课件展示各种电器的图片。

请学生思考:这么多的电器中用到了电容器,电容器是什么样的元件?它的基本构成是怎样的?

环节三:明确概念

【定义概念】

电容器:在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质—电解质,就组成了一个最简单的电容器。实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成电容器。

教师画出电容器充、放电的示意图,分析并总结:

电容器充电:

两极板分别连接电源的正负极,电极板带等量异种电荷。

灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中。

电容器的放电:

用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和。

灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。

放电后,电场能转化为其他形式的能量。