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《《電容器 電容》導(dǎo)學(xué)案.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、電容器電容一、電容器1．能夠儲(chǔ)存電荷和電能的裝置叫電容器．任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成電容器．2．在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)——電介質(zhì)(空氣也是一種電介質(zhì))，就組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器，叫做平行板電容器．3．將一定電壓加在電容器上，兩個(gè)極板就分別帶上等量的異種電荷，這個(gè)過(guò)程叫充電．4．用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷中和，電容器不再帶電，這個(gè)過(guò)程叫做放電．二、電容對(duì)于同一個(gè)電容器，每個(gè)極板所帶的絕對(duì)電荷量Q跟電容器兩極板間的電勢(shì)差U成正比，它們的比值是一個(gè)確定的值．不同的電容器，
2、這個(gè)比值一般是不同的，可見，這個(gè)比值反映了電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)，叫電容．單位是法拉，符號(hào)是F,1F＝106μF＝1012pF.三、探究影響平行板電容器電容的因素平行板電容器的兩極間為充滿相對(duì)介電常數(shù)為ε的介質(zhì)時(shí)，其電容跟極板的正對(duì)面積成正比，跟兩極板的間距成反比，即C＝.四、常見電容器加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿成為導(dǎo)體，電容器被損壞，這個(gè)極限電壓叫做擊穿電壓．電容器外殼上標(biāo)的是額定電壓，是電容器正常工作時(shí)所能承受的電壓，它比擊穿電壓要低.一、電容器 電容[問題設(shè)計(jì)]照相機(jī)的閃光燈是通過(guò)
3、電容供電的，拍照前先對(duì)電容器充電，拍照時(shí)電容器瞬間放電，閃光燈發(fā)出耀眼的白光．拍照前、后的充電過(guò)程和放電過(guò)程，能量發(fā)生怎樣的變化？答案 拍照前的充電過(guò)程由電源獲得的電能儲(chǔ)存在電容器中；拍照后的放電過(guò)程，兩極板間的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量．[要點(diǎn)提煉]1．任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，都可以看成一個(gè)電容器．2．電容器的電容在數(shù)值上等于兩極板間每升高(或降低)單位電壓時(shí)增加(或減少)的電荷量．C＝＝，對(duì)任何電容器都適用．Q為電容器的帶電荷量，是其中一個(gè)極板上帶電荷量的絕對(duì)值．[延伸思考] 是否可以根據(jù)C＝認(rèn)為，電容器的電容與電
4、容器所帶電荷量成正比，與電容器兩極板間的電勢(shì)差成反比？答案 不可以．電容是電容器本身的一種屬性，大小由電容器自身的構(gòu)成情況決定，與電容器是否帶電、帶多少電荷量均無(wú)關(guān)．二、平行板電容器的電容[問題設(shè)計(jì)]平行板電容器由兩塊平行放置的金屬板組成．利用平行板電容器進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：圖1(1)如圖1所示，保持Q和d不變，增大(或減少)兩極板的正對(duì)面積S，觀察電勢(shì)差U(靜電計(jì)指針偏角)的變化，依據(jù)C＝，分析電容C的變化．(2)如圖2所示，保持Q和S不變，增大(或減小)兩極板間的距離d，觀察電勢(shì)差U(靜電計(jì)指針偏角)的變化，依據(jù)C＝，分析電容C的
5、變化．圖2(3)如圖3所示，保持Q、S、d不變，插入電介質(zhì)，觀察電勢(shì)差U(靜電計(jì)指針偏角)的變化，依據(jù)C＝，分析電容C的變化．圖3答案 (1)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：S增大，電勢(shì)差U減小，電容C增大．(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：d增大，電勢(shì)差U增大，電容C減?。?3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：插入電介質(zhì)，電勢(shì)差U減小，電容C增大．[要點(diǎn)提煉]1．平行板電容器的電容與兩平行極板正對(duì)面積S成正比，與電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)ε成正比，與極板間距離d成反比，其表達(dá)式為C＝，兩板間為真空時(shí)相對(duì)介電常數(shù)ε＝1，其他任何電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)ε都大于1.2．C＝適用于所有電容器；C＝僅適用
6、于平行板電容器．三、平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析[問題設(shè)計(jì)]1．如圖4所示，電容器充電后保持和電源相連，此時(shí)電容器兩極板間的電壓不變．圖4(1)當(dāng)兩極板的正對(duì)面積S增大時(shí)，電容器的C、Q、E如何變化？(2)當(dāng)兩極板間距d增大時(shí)，電容器的C、Q、E如何變化？答案 (1)根據(jù)C＝，S增大時(shí)，C增大．根據(jù)C＝得Q＝CU，所以Q增大，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝不變．(2)根據(jù)C＝，d增大時(shí)，C減小，由于Q＝CU，所以Q減小，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝減?。?．在上圖中，電容器充電后和電源斷開，此時(shí)電容器的帶電荷量不變．(1)當(dāng)兩極板的正對(duì)面積增大時(shí)，電容器的C、U、E將
7、如何變化？(2)當(dāng)兩極板間距d增大時(shí)，電容器的C、U、E將如何變化？答案 (1)根據(jù)C＝，S增大時(shí)，C增大，由于U＝，所以U減小，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝減?。?2)根據(jù)C＝，d增大時(shí)，C減小，由于U＝，所以U增大，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝＝＝＝，所以E不變．[要點(diǎn)提煉]1．分析方法：抓住不變量，分析變化量．其理論依據(jù)是：(1)電容器電容的定義式C＝；(2)平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場(chǎng)，E＝；(3)平行板電容器電容的決定式C＝.2．兩類典型題型(1)電壓不變時(shí)：若電容器始終與電源相連，這時(shí)電容器兩極板間的電壓是不變的，以此不變量出發(fā)可討論其他量的變化情況
8、．(2)電荷量不變時(shí)：若電容器在充電后與電源斷開，這時(shí)電容器兩極板上的電荷量保持不變，在此基礎(chǔ)上討論其他量的變化．一、對(duì)電容器及電容的理解例1 有一充電的電容器，兩板間的電壓為3V，所帶電荷量為4.5×10－4C，此電容器的電容是多少？將電容器的電壓降為2V，電
