1、教学案：高中课程标准物理（人教版）选修31 主备人：鲁江1.8电容器的电容班级： 姓名： 组号： 一、教学目标1.知道什么是电容器以及常用的电容器。2.理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。3.知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。4.会对平行板电容器问题的动态分析。教学重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。 教学难点：电容器的电容的计算与应用二、预习导学1、电容器、电容（1）电容器：两个彼此 又互相 的导体都可构成电容器。（2）电容：物理意义：表示电容器 电荷本领的物理量。定义：电容器所带 （一个极板所带电荷量的绝对值）与两极板间 的比值叫电容
2、器的电容。定义式：2、电容器的充放电过程（1）充电过程特点（如图）充电电流：电流方向为 方向，电流由大到小；电容器所带电荷量 ；电容器两板间电压 ；电容中电场强度 ；当电容器充电结束后，电容器所在电路中 电流，电容器两极板间电压与充电电压 ；充电后，电容器从电源中获取的能量称为 （2）放电过程特点（如图）：放电电流，电流方向是从正极板流出，电流由大变小；开始时电流最大电容器电荷量 ；电容器两极板间电压 ；电容器中电场强度 ；电容器的 转化成其他形式的能注意：放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程，当放电结束时，电路中无电流。3、平等板电容器（1）平行板电容器的电容计算式 （即电容与
3、两板的正对面积成正比，与两板间距离成为反比，与介质的介电常数成正比）（2）带电平行板电容器两板间的电场可以认为是匀强电场，且E= 4、测量电容器两极板间电势差的仪器静电计电容器充电后，两板间有电势差U，但U的大小 用电压表去测量（因为两板上的正、负电荷会立即中和掉），但可以用静电计测量两板间的电势差，如图1.33所示静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由 的两部分构成，静电计与电容器的两部分分别接在一起，则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的 ，U的大小就从静电计上的刻度读出。注意：静电计本身也是一个电容器，但静电计容纳电荷的本领很弱，即电容C很小，当带电的电容器与静电计连接时，可认为
4、电容器上的电荷量保持不变。5、关于电容器两类典型问题分析方法：（1）首先确定不变量，若电容器充电后断开电源，则 不变；若电容器始终和直流电源相连，则 不变。（2）当决定电容器大小的某一因素变化时，用公式 判断电容的变化。（3）用公式 分析Q和U的变化。（4）用公式 分析平行板电容两板间场强的变化。三、问题引领，知识探究例题 1有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，使它的电荷量减少3l0-4C，于是电容器两极板间的电压降低1/3，此电容器的电容量 F，电容器原来的带电荷量是 C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是 F变式练习1. 当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势
5、差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则 ( ) A电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B电容器的电容减小为原来的12倍，两极板间电势差保持不变 C电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的12倍点评：电容器的电容是用比值法定义的，本章中学过的用比值法定义的物理量还有：电场强度、电势差，以前学过的用比值法定义的物理量有：压强、密度等从中了解在物理学中是怎样来表征事物的某一特性或属性的例题2.(2000年全国高考试题) 对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是( )A将两极板的间距加大，电容将增大B将两极扳平行错开，使正
6、对面积减小，电容将减小C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铝板，电容将增大点评： 这是一道关于电容器的电容的基本题，电容器的电容是由本身的结构来决定的空气的介电常数接近于1，其它各种绝缘体的介电常数都大于1，所以空气电容中插入任何绝缘体，其电容都增大变式练习2连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则（ ）A电容器的电容C变大B电容器极板的带电荷量Q变大C电容器两极板间的电势差U变大D电容器两极板间的电场强度E变大例题3.如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合
7、，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是 （ ）KmA微粒带的是正电B电源电动势的大小等于C断开开关S，微粒将向下做加速运动D保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向下做加速运动ddPMNBA变式练习3.(1997年上海市高考试题) 如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则 （ ）A把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
8、B把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落四、目标检测1两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做_实际上，任何两个_ 又_ 的导体，都可以看成一个电容器2电容器_与电容器_的比值，叫做电容器的电容表达式C ，国际单位制中单位_，简称_ ，符号_常用较小单位 lF_F，l pF_F电容是表示电容器_ _ 的物理量3平行板电容器极板正对面积为S，极板间距为d，当两极板间是真空时，电容C _，当两极板间充满相对介电常数为
9、r，的电介质时，电容C _4常用电容器从构造上看，可分为_和_ 两类常用的固定电容器有_和_ 五、分层配餐一、A组题（基础题）1下列关于电容器和电容的说法中，正确的是 ( )A根据C=QU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对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比 C无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压比值恒定不变 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图1752如图175所示，在开关S闭合时，质量为m的带电液滴处于静止状态，那么，下列判断正确的是 ( )A开
10、关S断开，极板上电荷量将减小，电压降低B开关S断开，极板间距离减小，则极板上电荷量减小C开关S断开极板间距离减小，则极板间的电压减小D开关S断开，极板间距离减小，则带电液滴向下运动二、B组题（巩固题）3如图l76中，是描述电容C、带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图线，对于给定的电容器，关系正确的是 ( )图l764电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明 ( )AA所带的电荷量比B多BA比B有更大的容纳电荷的本领CA的体积比B大D两电容器的电压都改变1 V时，A的电荷量改变比B的大图l775如图177所示，先接通S使电容器充电，然后断开S当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两
11、板间电势差U，电容器两极板间场强E的变化情况是 ( )AQ变小，C不变，U不变，E变小BQ变小，C变小，U不变，E不变CQ不变，C变小，U变大，E不变DQ不变，C变小，U变小，E变小图l786平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图178，要使静电计指针张角变大下列措施中可行的是 ( )AA板向上移动BB板向右移动CA、B之间插入电介质D使两板带的电荷量减小三、C组题（提高题）7如图179所示，A、B是平行板电容器的两个极板，B板接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些；或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的是 ( )A
12、A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变BA板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高CB板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低DB板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低8一个平行板电容器，当其电荷量增加Q1.010-6C时，两板间的电压升高U10 V，则此电容器的电容C F若两板间电压为35 V，此时电容器的带电荷量Q C.9平行板电容器两板间距为4cm，带电5.010-8C，板间电场强度为4.5104NC，则其电容C F，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4，则其电容变为 图l71010如图l710所示，平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器，对以下两种情况：(1)保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些；(2)S闭合后再断开，然后使A板向上平移拉开些讨论电容器两扳间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况图l71111如图1711中下列几种电路情况中有无电流?若有电流，电阻R上电流方向如何?合上开关S瞬间；合上S后又将电容器C的两板距离增大
