1、1.7 了解电容器教学目标(一)知识与技能1、知道什么是电容器及常见的电容器;2、知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时的能量转换;3、理解电容器电容的概念及定义式,并能用来进行有关的计算;4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系;掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。(二)过程与方法 结合实物观察与演示,在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。(三)情感态度与价值观 体会电容器在实际生活中的广泛应用,培养学生探究新事物的兴趣。 重点:掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。 难点:电容器的电容的计算与应用主要内容:一、电容器1、构造:任何两个彼此绝缘又相隔很
2、近的导体都可以看成一个电容器。常见的电容器2、电容器的充电、放电充电:使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程叫充电。充电过程是建立电场、储存电场能的过程。放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电。 放电过程是电场消失、电场能转化为其他能的过程。学生讨论:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么,以及带电量Q,板间电压U,板间场强E如何变化?充电带电量Q ,板间电压U ,板间场强E , 电能转化为 放电带电量Q ,板间电压U ,板间场强E ,电场能转化为 二、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
3、况下,Q=CU,Q正比于U。1、 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,2、 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。3、公式:4、单位:法拉(F)还有微法(F)和皮法(pF) 1F=10-6F=10-12pF注意: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。类比 电阻、电场强度、电势差的定义例1下列关于电容器和电容的说法中,正确的是 A根据可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它的电荷量与电压的比值恒定不变C用电源对平板电
4、容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关答案:BCD三、平行板电容器的电容1、实验: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.观察与思考1)保持两极板正对面积不变,改变极板间的距离。 增大电容器平行极板间的距离,观察静电计的偏角的变化,思考电容变大还是变小。2)保持极板的间距不变,改变平行板的正对面积 减小电容器平行板的正对面积,观察静电计的偏角的变化,思考电容变大还是变小。3)保持两极正对面积和间距不
5、变,在平行板电容器插入电介质 在平行板电容器内插入电介质,观察静电计的偏角的变化,思考电容变大还是变小。现象:可以看到: 保持Q和S不变,d越大,偏转角度越小,C越小. 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; 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: 平行板电容器的决定式:真空 介质 四、常用电容器及应用练习:1一平行板电容器的带电量Q=310-8C,两极板间的电压U=2V,则它的电容为_F;如果将两板的带电量各减少一半,则两板电势差为_V,电容器电容为_F;若将两板的带电量减为零,则它的电容将为
6、_F。2如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开,电量Q 将不变,与电容器相连的静电计用来测量电容器的_。在常见的电介质中,由于空气的_是最小的,当极板间插入其它的电介质板时,电容器的电容将_(填“增大”、“减小”或“不变”),于是我们发现,静电计指针偏角将_。(填“增大”、“减小”或“不变”)3下列关于电容器和电容的说法中,正确的是 A根据可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它的电荷量与电压的比值恒定不变C用电源对平板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关4下图中能正确反映某个电容器的电量Q、电压U 和电容C三者关系的有 ( )5关于公式和,下列说法正确的是 A从前者可以看出,电容的大小取决于带电量和电压B从后者可以看出,电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两位置关系C它们都适用于各种电容D前者适用于各种电容器的定义式,后者只适用于平行板电容器的决定式参考答案1、1.510-8 1 1.510-8 1.510-82、电压 介电常数 增大 减小3、BCD4、CD5、BD