2.4 电容器 电容 学案(2020年鲁科版高中物理选修3-1)
《2.4 电容器 电容 学案(2020年鲁科版高中物理选修3-1)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2.4 电容器 电容 学案(2020年鲁科版高中物理选修3-1)(8页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、第 4 节 电容器 电容 学习目标 核心提炼 1.知道电容器的概念, 了解电容器的充、 放电现象。 3 个概念电容器、平行板 电容器、电容 2个公式电容的定义式和 决定式 2种变化情况电容器的动 态分析时 U 不变和 Q 不变 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。 4.了解常见的电容器及其结构,电容器的简单应 用。 一、电容器 1.电容器:电路中具有存储电荷功能的装置叫做电容器。 2.电容器的充电和放电 (1)充电:使电容器带电的过程叫做电容器的充电。 (2)放电:放掉电容器中的电
2、的过程叫做电容器的放电。 3.电容: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,叫做电容 器的电容。定义式:CQ U。用符号 C 表示,单位是法拉,简称法,符号是 F。 常用单位换算关系:1 F106 F1012 pF。 思考判断 (1)放电后的电容器电荷量为零,电容也为零。() (2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。() 二、平行板电容器 1.结构:由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成,是最简单的,也是最基 本的电容器。 2.决定因素:平行板电容器的电容与两平行极板正对面积 S 成正比,与电介质的 相对介电常数 成正比,与极板间距离 d 成反比。 3.
3、表达式:C S 4kd。式中 k 为静电力常量。 思考判断 (1)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。() (2)公式 C S 4kd可用来计算任何电容器的电容。() (3)将电介质插入平行板电容器时,电容器的电容将变小。() (4)任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都能组成电容器,而且跟这两个导体 是否带电无关。() 三、常见电容器及其构造 1.电容器的分类 (1)按照导体极板间所用的电介质分类: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)按电容器的电容是否可变分类:可变电容器和固定电容器等。 2.额定电压和击穿电压 (1)额定电压:电容器安全工作时
4、电压的上限。它比击穿电压要低。 (2)击穿电压: 是电容器的极限电压, 超过这个电压, 电容器内的电介质将被击穿, 电容器将被损坏。 3.应用 利用电容器可以测量水位,驻极体话筒也是利用电容器的原理制造的。 对电容器的电容的理解 要点归纳 1.CQ U与 C S 4kd的比较 公式 内容 CQ U C S 4kd 公式特点 定义式 决定式 意义 对某电容器 QU, Q UC 不变, 反映容纳电荷本领 平行板电容器 C,CS,C 1 d,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Q U来量度,由本身的结构(如平行板电容 器的 、S、d 等因素)来决定 2.对 QU 图象的理解 如图
5、1 所示,对固定的电容器,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,直线的斜率表示电容大小, 因而电容器的电容也可以表示为 CQ U,即电容的大小在数值上等于两极板间 的电压增加(或减小)1 V 所增加(或减小)的电荷量。 图 1 精典示例 例 1 有一充电的平行板电容器,两板间电压为 3 V,现使它的电荷量减少 310 4 C,于是电容器两板间的电压降 为原来的1 3, 此电容器的电容是多大?电容器原来的带电荷量是多少?若电容器极 板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大? 解析 电容器两极板间电势差的变化量为 U 11 3 U2 33
6、V2 V 由 CQ U,得 C 310 4 2 F1.510 4 F150 F 电容器原来的电荷量为 Q,则 QCU1.510 43 C4.5104 C, 电容器的电容是由本身性质决定的,与是否带电无关,所以电容器放掉全部电荷 后,电容仍然是 150 F。 答案 150 F 4.510 4 C 150 F 针对训练 1 (多选)下列关于电容的说法正确的是( ) A.电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量 B.电容器 A 的电容比 B 的大,说明 A 的带电荷量比 B 多 C.电容在数值上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 D.由公式 CQ U知,若电容器两极间电压为 10
7、V,极板带电荷量为 210 5 C,则 电容器电容大小为 5105 F 解析 电容反映电容器容纳电荷本领的大小, A 正确; 电容器 A 的电容比 B 的大, 只能说明电容器 A 容纳电荷的本领比 B 强,与是否带电无关,B 错误;由电容器 的定义式CQ U知C正确; 电压为10 V, 电荷量为210 5 C时, 电容CQ U210 6 F,D 错误。 答案 AC 电容器的动态分析问题 要点归纳 1.板间电场强度的两个公式 (1)板间电压与电场强度的关系公式:EU d。 (2)板间电场强度的决定公式:E4kQ S 或EQ S , 即板间电场强度正比于电荷的面密度。 公式的推导:EU d Q C
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2.4 电容器 电容 学案2020年鲁科版高中物理选修3-1 2020 年鲁科版 高中物理 选修
链接地址:https://www.77wenku.com/p-155475.html