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10-4电容器的电容—2022-2023学年高二物理人教版(2019)必修第三册导学案 WORD版含解析.docx

上传人:高**** 文档编号:4726 上传时间:2024-05-23 格式:DOCX 页数:5 大小:87.19KB
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资源描述

1、10.4电容器的电容 基础知识导学一、电容器1平行板电容器:在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质电介质(空气也是一种电介质),就组成一个最简单的电容器,叫作平行板电容器。对于一个孤立的导体(例如一个金属球),它也有容纳电荷的本领,它的另一个电极可认为是在无限远处(或是大地)。2电容器的充、放电现象把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路。如图所示。电容器的充、放电(1)充电:把开关S接1,电源给电容器充电,电容器两极所带电荷量逐渐增大,电流表示数减小,电压表示数增大,当电流表示数为0,电压表示数不变时,电容器充电结束。(2)放电:把开关S接2,电容器对电

2、阻R放电,电流表示数减小,电压表示数减小,当电流表示数为0,电压表示数为0时,放电结束。(3)电容器充、放电过程中能量的变化充电过程:电源的能量不断储存在电容器中。放电过程:电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。二、电容1定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比。2定义式:C。3物理意义:表征电容器储存电荷本领的特性。4单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉(F),另外还有微法(F)和皮法(pF),1 F106 F,1 pF1012 F。电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量,由电容器本身的性质决定,与电容器是否带电、所带电荷量Q和两极板间的电势差U均无

3、关。5电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压:电容器能够长期正常工作时的电压。(2)击穿电压:电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会损坏。6平行板电容器(1)电容的决定因素:电容C与两极板间的相对介电常数r成正比,跟极板的正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。(2)电容的决定式:C,r为电介质的相对介电常数。当两极板间是真空时,C,式中k为静电力常量。三、常用电容器1固定电容器(1)定义:电容固定不变的电容器。(2)分类:聚苯乙烯电容器和电解电容器。2可变电容器:由两组铝片组成,固定的一组铝片叫作定片,可以转动的一组铝片叫作动片。转动动片,使两组铝片的

4、正对面积发生变化,电容就随着改变。3充电过程电路如图所示。特点:(1)有电流,电流方向为流入电容器正极板,电流由大到小。(2)电容器所带电荷量增加。(3)电容器两极板间电压升高。(4)电容器两极板间电场强度增加。当电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两极板间电压与电源电压相等。4放电过程电路如图所示。特点:(1)有电流,电流方向是从电容器正极板流出,电流由大变小。(2)电容器所带电荷量减少。(3)电容器两极板间电压降低。(4)电容器两极板间电场强度减弱。当电容器放电结束后,电路中无电流。电容器的放电过程实际上是正、负电荷重难问题探究1、 电容器在生活中的应用有哪些?2、 一般电容器

5、的电容与哪些因素有关?基础小题试练1.某电容器的外壳上标有“”的字样。则( )A.该电容器只有在时B.当时,该电容器电容为0.75 FC.该电容器正常工作时所带电荷量不超过D.给该电容器充电时,电压每升高1 V,单个极板的电荷量增加2.水可以用容器储存起来,电荷也可以用一个“容器”储存起来。这种“容器”就叫电容器。关于电容器电容的定义式,下列说法正确的是( )A.电容器的电容越大,则电容器所带的电荷量就越多B.电容器两极板间的电势差越大,电容越小C.电容器的电容与其电荷量成正比,与两极板间的电势差成反比D.电容器的电容不随电荷量及两极板间电势差的变化而变化,由自身结构决定3.如图所示的实验装置

6、可用来探究影响平行板电容器电容的因素,(1)影响平行板电容器电容的因素有_、_、_。(2)下列说法正确的是( )A.静电计是用来观察电容器电压的变化B.静电计是用来测量电容器电荷量的变化C.静电计可以用电压表替代D.静电计可以用电流表替代答案以及解析1.答案:D解析:电容器的电容与电容器两端的电压无关,无论两端电压为多大,电容总是1.5 F,A、B错误;该电容器正常工作时所带电荷量不超过,C错误;根据可得,则给该电容器充电时,电压每升高1 V,单个极板的电荷量增加,D正确。2.答案:D解析:根据可知,电容器的电容越大,电容器所带的电荷量不一定就越多,选项A错误;电容器的电容是由电容器本身结构决定的,与两极板间的电势差以及电荷量无关,选项B、C错误,D正确。3.答案:(1)两极板的正对面积;两板间距离;电介质的相对介电常数(2)A解析:(2)静电计可测量电势差,根据指针张角的大小,观察电容器两极板电压的变化情况,无法判断电荷量的变化情况,故A正确,B错误;电压表、电流表与静电计的原理不同,不能替代。电流表、电压表中必须有电流通过时,指针才偏转。故C、D错误。

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