1、成才之路 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修3-1 第一章 静电场成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 静电场 第一章 第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 8 电容器的电容第一章 第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 学习目标定位 1课堂情景切入 2知识自主梳理 3重点难点突破 4考点题型设计 5课 时 作 业 8易错案例剖析 6课堂知识构建 7第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 学习目标定位第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 知道什么是
2、电容器。理解电容器电容的概念及其定义式CQ/U，并能用来进行有关计算。知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。知道公式C rS4kd及其含义。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 课堂情景切入第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 不同的物质需要不同的容器存放。例如：水一般储存在水缸内、氧气储存在钢瓶中等等。这里就水缸、钢瓶的功能来说，统称其为容器，具体说水缸叫做水容器，钢瓶不妨叫做气容器。在电子设备中有一种能够储存电荷的容器，按照上面的说法应当叫做电容器。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 知识自主梳理第
3、一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 电容器1.构造彼此绝缘而又相距很近的两个_，就构成一个电容器。2功能(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上_的过程。(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的_就会_，电容器失去电荷的过程。3带电荷量充电后_的带电荷量的绝对值。导体等量异种电荷异种电荷中和一个极板第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 一电容1.定义电容器所带_与两极板间_的比值叫电容。2定义式C_；C与Q、U无关，仅由电容器本身决定。电荷量电势差QU第一章 8成才之路 高中新课程 学习
4、指导 人教版 物理 选修3-1 3物理意义是描述电容器_本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加_所增加的带电量4单位在国际单位制中的单位是_。符号：F,1F1C/V。更小的单位还有_和_。换算关系：1F_F_pF。容纳电荷1V法拉微法皮法1061012第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 1.结构由两个_且彼此绝缘的金属板构成。2电容的决定因素平行板电容器的电容C跟相对介电常数r成_，跟极板正对面积S成_，跟极板间的距离d成_。平行板电容器的电容相互平行正比正比反比第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 3电容的决定式
5、C_。(1)k为静电力常量。(2)r是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。rS4kd第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 常用电容器1.分类2电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够_时的电压。(2)击穿电压：电介质被_时加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。按电介质分：空气电容器、电容器、陶瓷 电容器、电容器等。按电容是否可变分：电容器、电容器。聚苯乙烯电解可变固定长期正常工作击穿第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 重点难点突破第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导
6、人教版 物理 选修3-1 一、对电容器及电容的理解1概念辨析电容器电容带电荷量是一个实物，由靠得很近的彼此绝缘的两个导体组成，有两个电极反映电容器本身性质的物理量，反映了电容器容纳电荷的本领；与电容器上所加电压和所带电荷量均无关通常是指电容器已容纳的电荷的数量，由电容器的电容和所加电压共同决定第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 2.CQU与C rS4kd的比较公式内容CQUC rS4kd公式特点定义式决定式意义对某电容器QU，但QUC不变，反映容纳电荷的本领平行板电容器，Cr，CS，C1d，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
7、结构(如平行板电容器的、S、d等因素)来决定第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 特别提醒CQU要求理解并应用，C rS4kd只要求了解，可以结合C rS4kd，知道C与什么因素有关。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 关于下列四幅图的叙述正确的是()第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 A图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容B图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷C图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零D图丁所示是电解电容器，击穿电压
8、为80V答案：B第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：题图甲所示的电容器为可变电容器，动片旋出时与定片的距离不变，通过减小极板间的正对面积，从而改变电容，故选项A错误；题图乙构成一个简易的电容器，能够储存电荷，故选项B正确；题图丙，电容器充电过程中，电流表的示数不为零，电路稳定时电流表的示数为零，故选项C错误；题图丁是电解电容器，额定电压为80V，小于击穿电压，故选项D错误。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 二、平行板电容器的动态分析1两类基本问题(1)电容器和一电源相连，让电容器的某一物理量发生变化，求其他物理量的变化。处
9、理原则：电容器上的电压不变。(2)电容器和电源连接后再断开，电容器的某一物理量发生变化，求其他物理量的变化。处理原则：电容器上的电荷量不变。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 2处理思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。(2)用决定式 C rS4kd分析平行板电容器电容的变化。(3)用定义式 CQU分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。(4)用 EUd分析电容器极板间场强的变化。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 3电容器动态变化的两类问题比较分类充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开不变量UQd变大C变
10、小Q变小E变小C变小U变大E不变S变大C变大Q变大E不变C变大U变小E变小r变大C变大Q变大E不变C变大U变小E变小第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (吉林一中20142015学年高二上学期检测)如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，则 下列说法正确的是()第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 A保持S闭合，将A板向B板靠近，则变大B断开S，将A板向B板靠近，则不变C保持S闭合，悬线烧断，则小球在电场中将做自由落体运动D断开S，悬线烧
11、断，则小球在电场中将作变加速曲线运动答案：AB第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：保持S闭合，电容器两端电压不变，将A板向B板靠近，由EU/d可以判断电场强度变大，增大，选项A正确；断开S，电荷量Q不变，将A板向B板靠近，由UQ/C、EU/d和CrS4kd 可以判断电场强度不变，则不变，选项B正确。悬线烧断，小球将沿悬线拉力的反方向做匀加速直线运动，C、D选项错误。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 考点题型设计第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 下 面 关 于 电 容 器 及 其 电 容 的
12、叙述正确的是()A任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D一个电容器的电荷量增加Q1.0106C时，两极间电压升高10V，则电容器的电容无法确定对电容及电容器的理解第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B错；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电量的变化而变化，C错，C QU QU 可求电容器的电容，D错。答案：A第一
13、章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 点评：将CQ/U，C rS4kd 与EF/q、Ek Qr2 对比，弄清哪是定义式，哪是决定式。由CQU可推得CQU，有时应用很方便。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (福建长乐二中、闽清高中等五校20132014学年高二上学期联考)如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的是()答案：BCD第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：电容由本身决定，与是否带有电荷、带电量多少均无关，则A错，B、D正确。另外电压与所带电量成正比
14、，则C也正确。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (沈阳市铁路实验中学20142015学年高二上学期检测)如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是()A保持S闭合，将A板适当上移B保持S闭合，将B板适当下移C先断开S，再将A板适当下移D先断开S，再将B板适当上移平行板电容器的动态分析第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：设质点距
15、离A板的高度为h，A、B两板原来的距离为d，电压为U。质点的电量为q。A由质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理得mg(hd)qU0。若保持S闭合，将A板适当上移，设质点到达b时速度为v，由动能定理得mg(hd)qU12mv2，得v0，说明质点到达b孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b孔，故A错误。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 B若保持S闭合，将B板适当下移距离d，由动能定理得mg(hdd)qU12mv2，则v0，质点能穿过b孔，故B正确。C若断开S时，将A板适当下移，板间电场强度不变，设A板下移距离为d，由动能定理得mg(hd)qE(dd)12mv2，又
16、由原来情况有mg(hd)qEd0。比较两式得，v0，说明质点能穿出b孔，故C正确。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 D若断开S，再将B板适当上移，根据动能定理：mg(hd)qEd 12 mv2，因dd，可知，质点没到达b孔时速度减为零，故不能穿过b孔，故D错误。答案：BC第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (青州一中20142015学年高二检测)如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是()第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 AA板与静电计的指针带的是异种电荷B甲图中
17、将B板上移，静电计的指针偏角增大C乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变D丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小答案：BD解析：静电计指针与A板连为一个导体，带电性质相同，A错误；根据C rS4kd，CQU，B板上移，S减小，C减小，Q不变，U增大，B正确。B板左移，d增大，C减小，U增大，C错误。插入电介质，r增大，电容C增大，U减小，D正确。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 如图所示，计算机键盘的每一个键下面都连有一块金属片，与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定的金属片。这两片金属组成一小电容器。该电容器的电容C可用公式CS/d计算，式中常量
18、91012F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号。设每个金属片的正对面积为50mm2，键未按下时两金属片的距离为0.6mm。如果电容变化0.25pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下_。电容器的应用第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 电容式键盘第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：据CSd得：CSd91012501060.6103F7.51013F当键被按下d时，电容增加C0.25pF，即：
19、CCSdd，CCCdddd dCCC 0.61030.2510127.510130.251012m1.5104m0.15mm。答案：0.15mm第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 (黑龙江哈尔滨一中20142015学年高二上学期期中)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是()答案：C第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 解析：A选项改变的是介质，B、D选项改变的是正对面积，C选项改变的是两板间的距
20、离，故C正确。第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 易错案例剖析第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 易错点：对电容及电容器的概念理解不透导致错误案例：用电压为U的电源给一个固定电容器充电，从接通到电路稳定的充电过程中，通过电源的电荷量是Q，以下说法中正确的是()A电容器正极的电荷量是2QB电容器的电容是QUC不论用电压为多大的电源给这个电容器充电，它的带电量总是QD如果去掉电源，再使电容器放电，则放电后电容器的电容变为0第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 易错分析：对易错选项及错误原因分析如下：易错选
21、项错误原因C项对电容器理解不透，误认为电容器“盛满”了，其带电量就不会再增加，而选C项。D项对电容的概念理解不清，由CQU误认为Q0时，C0，而选D项第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 正确解答：充电过程中，自由电子定向移动，正极板少了电量为Q的负电荷，所以正极板带电量为Q的正电荷，负极板带电量为Q的负电荷，根据QCU，对于确定的C，Q与U成正比，电容器的电容C表征了电容器容纳电荷的本领，其大小与Q、U无关，综上所述只有B项正确。正确答案：B第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 课堂知识构建第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 第一章 8成才之路 高中新课程 学习指导 人教版 物理 选修3-1 课 时 作 业（点此链接）