1—8《电容器的电容》导学案

编写人：朱义基

班级：            姓名：             第    组

【学习目标】  

1．了解电容器的构造和常用电容器，理解电容的概念，掌握电容的定义公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。 

2．自主学习，合作探究，经历控制变量法实验探究影响平行板电容器电容因素的过程，知道决定平行板电容器电容大小的因素。

3．积极投入，全力以赴，养成科学探究的意识，激发学习物理知识的兴趣。

【重点】电容器的概念、定义式及影响平行板电容器电容的因素。

【难点】电容的定义和引入，对平行板电容器的动态分析。

预习案——新知初探·自主学习

一、电容器

1．组成：由两个彼此          又相互靠近的导体组成。

2．带电量：电容器      个极板带电量的        。

3．充放电过程：

（1）充电：把电容器的两极板分别和电源两极相连，使两极板分别带上

       电荷的过程；

（2）放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷       ，电容器又不带电的过程。

二、电容

1．定义：电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的          。

2．定义式： C=            。

3．物理意义：表示电容器                的物理量。

4．单位：1F=         μF=         pF。

5．决定电容大小的因素：平行板电容器的电容C跟介电常数成εr成         ，跟极板正对面积S成         ，跟极板间的距离d成         。

决定式C=            ；当极板间为真空时C=            。

三、常见的电容器

1．分类：

（1）按电解质分：空气电容器、          电容器、陶瓷电容器、         电容器等；

（2）按是否可变分：          电容器、          电容器。

2．电容器的额定电压和击穿电压： 

（1）额定电压：电容器能够          工作时的电压。

（2）击穿电压： 电介质被击穿时加在电容器两极板上的          电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏。

探究案

【质疑探究】 ——质疑解疑、合作探究

探究点一   电容器及其充放电过程

问题1：电容器由哪几部分组成？它在电路中有什么作用？

问题2：如图1所示，电容器两板分别接在电池两端，在两板带上等量异种电荷的过程中，电容器两极板上的带电量Q、两极板间的电压U及场强E如何变化？充电过程中能量如何转化？

问题3：如图2所示，充了电的电容器的两板用导线相连，在两板上正、负电荷中和的过程中，电容器两极板上的带电量Q、两极板间的电压U及场强E又将如何变化？放电过程中能量如何转化？

探究点二   对电容的理解

问题4：既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢？

问题5：对一个结构一定的电容器，给它带上一定的电荷量Q，两极间也就有了一定的电势差U，Q与U能用来表示电容器的储存能力吗？

问题6：总结电容的概念：

针对训练1：

有一电容器，带电量为10-5C时，两板间的电压为200V，如果使它带的电量再增加10-6C．这时，它的电容是               法拉，两板间的电压是            V

探究点三   决定平行板电容器电容大小的因素    

（1）（详参阅P30图1.8-4）

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.

（2）注意观察现象并思考下列问题：

①保持Q和d不变，减小S，静电计的偏转角度如何变化？电容C如何变化？

②保持Q和S不变，增大d，静电计的偏转角度如何变化？电容C如何变化？

③保持Q、d、S都不变，在两极板间插入电介质板， 静电计的偏转角度如何变化？电容C如何变化？

（3）结论：

①影响平行板电容器电容大小的因素：

②平行板电容器的决定式：

针对训练2：

用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若  (      )

A．保持S不变，增大d，则θ变大

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小

D．保持d不变，减小S，则θ不变

【典例剖析】

平行板电容器的两类典型问题

 如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时绝缘线与固定的A板成θ角，移动B板，下列说法正确的是 (      )

A．S闭合，B板向上平移一小段距离，θ角变大

B．S闭合，B板向左平移一小段距离，θ角变大

C．S断开，B板向上平移一小段距离，θ角变大

D．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角不变

【当堂检测】——有效训练、反馈矫正

1．对于一个电容器，下列说法中正确的是  (      )

A．电容器所带的电量越多，电容越大

B．电容器两极板间的电势差越大，电容越大

C．电容器所带的电量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍

D．电容器两极板间的电势差减小到原来的，它的电容也减小到原来的

2．如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态.。将两极板的间距变大，则  (      )

A．电荷将向上加速运动

B．电荷将向下加速运动

C．电流表中将有从a到b的电流

D．电流表中将有从b到a的电流

3．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开角度增大些，下列采取的措施可行的是  (      )

A．断开开关S后，将A、B分开些

B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开些

C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些

D．保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动