《电容器和电容》导学案1.doc

《电容器和电容》导学案
第一课时
学习目标：
1.知道电容器的概念以及平行板电容器的主要构造
2.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U，并能用来进行有关的计算。
3.理解掌握并平行板电容器的决定式C=εs/4πkd，并能用其讨论问题
学习重点：
1.理解并掌握电容器的定义式和决定式。
2.运用电容器决定式分析运动电路，并解决实际问题
学习难点：理解并运用电容器的定义式和决定式
课前预习：
1、定义：电容器所带 与电容器 的比值，叫做电容器的电容
2、定义式：
3、单位： (F)、 (µF)、 (pF)1F=1C/V 1µF= F 1 PF= F
4、电容的物理意义：反映了电容器储存 物理量。
2
5.电容器的充电和放电：
① 叫充电(开关在1位置)充电过程中：
逐渐向两极板积累，电路中有短暂的 ，两极
板间的 增大，电场强度E ， 电势差U ，
直到电势差等于电源电压充电结束。
②放电：使充电后的电容器失去 叫放电(开关在2位置)。
放电过程中：电路中有短暂的 ，两极板间的电
量 ，电场强度 电势差U ，直到E、U为零，放电完毕。
③充电后的电容器两个极板上，分别带有 电荷，由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互相吸引。电容器以这种方式储存电荷和电能。
6.电容器的两种问题
①定电压问题：若两板始终与电源连接 保持不变
②定电量问题：若充电后与电源断开 保持不

合作探究：
一、电容器：
电容器的充电：
电容器的放电：
思考：电容器充放电时的电流是怎样的？

S
B
A
充电
A
B
放电
S

二、电容：
思考：甲电容器两板各带2 C电量，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电量，板间电压为4000 V，能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？如果不是，那么电容器的电容和什么有关？

1．物理意义：电容是表示电容器 的物理量
2．定义式：
3．单位：

例1．根据电容器的电容的定义式C=Q/U，可知( )
A．电容器带电的电量Q越多，它的电容C就越大，C与Q成正比
B．电容器不带电时，其电容为零
C．电容器两极之间的电压U越高，它的电容C就越小，C与U成反比
D．电容器的电容大小与电容器的带电情况无关

三、平行板电容器问题的两种动态分析：
(注：电容的决定式：) 
1.定压问题：若两板始终与电源连接，电压U保持不变： 
若增大两板间距d，则电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？ 

2.定电量问题：若充电后与电源断开电量Q保持不变。若增大d，则C、 U、Q、E分别如何改变？

例2.一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接，以Q表示电容器的电荷量，E表示两极间的电场强度，则(    )
　　A．当d增大、S不变时，Q减小，E减小
　　B．当S增大、d不变时，Q增大，E增大
　　C．当d减小、S增大时，Q增大、E增大
D．当S增大、d减小时，Q不变、E不变

课后练习
1.对电容C=Q/U，下列说法正确的是 (　)
A．电容器充电量越大，电容增加越大
B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C．电容器的电容越大，所带电量就越多
D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
2．对于给定的电容器，描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的 ( )

3．某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一电量为q的点电荷，则它所受到的电场力的大小为 ( )

4．如图3所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则 ( )
A．电容器带电量不变 B．尘埃仍静止
C．检流计中有a→b的电流 D．检流计中有b→a的电流
5．如图所示，当被测物体在左右方向发生位移时，电
介质板随之在电容器两极板之间移动．如果测出了电
容的变化，就能知道物体位移的变化．若电容器的电
容变大，则物体的位移可能的变化是(　　)
A．加速向右移动　　B．加速向左移动 C．减速向右移动 D．减速向左移动
6．如图所示，平行板电容器C和电阻组成电路，当增大电容器极板间的距离时，则(　　)
A．在回路中有从a经R流向b的电流
B．在回路中有从b经R流向a的电流
C．回路中无电流
D．回路中的电流方向无法确定
7．一平行板电容器电容为C，两极板水平放置，两极板间距为d，接到电压为U的电源上，两极板间一个质量为m的带电液滴处于静止，此液滴的电量q＝________，若将两个极板之间的距离变为d/2，带电液滴将向________运动，(填“上、下、左或右”)，电容器的电容将________．(填“变大、变小、或不变”)

第二课时

例1.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容
器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列
判断正确的是 (　　)[
A．增大两极之间的距离，指针张角变大
B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大
C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零

例2．如图所示是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路。电键S闭合，一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是(　　)
A．带电液滴可能带正电
B．增大两极板间距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从B到A
C．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降
D．断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动

例3．如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.20×10－3 m，取g＝10 m/s2， 求：
(1)该电容器所带电荷量。
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？

课后练习：
1．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是(　　)
A．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小
B．将两极板间的间距加大，电容将增大
C．在上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

2．如图所示，平行板电容器的电容为C，极板带电荷量为Q，极
板间距为d，今在两极板间正中央放一带电荷量为q的点电荷，
则它所受到的电场力大小为(　　)
A．k　　　　 B．k C. D.

3．如图2所示是一种通过测量电容器电容的变化，检测液
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，下列关于该仪器的说法中正确
的是(　　)
A．该仪器中电容的两个电极分别是芯柱和导电液体
B．芯柱外套的绝缘管越厚，该电容器的电容越大 图2
C．如果指示器显示出电容增大了，则说明电容器中液面升高了
D．如果指示器显示出电容减小了，则说明电容器中液面升高了
4．如图3所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一带
电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，用φ表示a点的电势，用
F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向下稍微移动，
使两极板间的距离增大，则(　　)[
A．φ变大，F变大 B．φ变大，F变小 图3
C．φ不变，F不变 D．φ不变，F变小
5．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素 (如图4所示)。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若(　　)
A．保持S不变，增大d，则θ变大 B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
6．在如图所示的实验中，验电器的金属箔会张开的是(　　)

7．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒定电源上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10－8 C，A极板接地。求：
(1)平行板电容器的电容；
(2)平行板电容器两极板之间的电场强度；
(3)距B极板为2 cm的C点处的电势；
(4)将一个电荷量为q＝8×10－9 C的正点电荷从B极板移到A极板静电力所做的功。