1、第 4 节 电容器 电容 学案 【学习目标】 1、理解电容的概念；掌握影响平行板电容器电容的因素；提高运用其公式进行简单计算的 能力 2、自主学习、合作探究，学会用控制变量法探究影响平行板电容器电容的方法； 3、激情投入，体会电容器在实际生活中的广泛应用，全力以赴培养探究新事物的兴趣。 【重点、难点】掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。电容器的电容的计 算与应用 【预习自学】 1、 电容器构造 2、 电容器的充电、放电 （1）画出电容器充电示意图与放电示意图 （2）充 电 后 两 板 间 有 了 电 场 ， 具 有 电 场 能 ,电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什 么? 带电
2、量 Q、板间电压 U、板间场强 E 如何变化？ 3、 电容 （1） 甲电容器两板各带 2 C 电量，板间电压为 2000 V，乙电容器两板各带 3 C 电量， 板间电压为 4000 V，能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢? 一个电容器容纳电荷 的本领应如何描述呢？ （2） 电容怎样定义是的？写出电容的定义式、单位，常用单位的转换关系？ C 由 Q、 U 决定吗？ （3） 电容大说明电容器容纳的电荷多吗？说明原因。 （4） 写出平行板电容器的决定式及各个符号的含义。 4、平行板电容器的两类典型问题： （1）平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的 d、S、 r变化，将引起
3、电容器的 C、Q、U、E 怎样变化? （2）平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的 d、S、 下标 r 变化，将引起 电容器的 C、Q、U、E 怎样变化? 5、平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（ ） A电容器的电容 C 变大 B电容器极板的带电量 Q 变大 C电容器两极间的电势差 U 变大 D电容器两极板间的电场强度 E 不变 6、如图所示，S 闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中，对电阻 R 来说，有无电流通过，如果有，方向怎样? 【例题精析】 例 1 有一充电的平行板电容器，两板间电压为 3 V，现使它的电荷量减少 310-4 C，
4、于是 电容器两板间电压降为原来的 ，此电容器的电容是多大，电容器原来的带电荷量是多少31 库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？ 变式 当一个电容器所带电荷量为 Q 时，两极板间的电势差为 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 例 2、如图所示，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
5、、电容 C、两板间电势差 U、电容器两极板间场 强的变化情况是（ ） 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 变式、如图所示，电路中 A、B 为两块竖直放置的金属板，G 是一只静电计，开关 S 合上后， 静电计指针张开一个角度下述哪些做法可使指针张角增大（ ） A使 A、B 两板靠近一些 B使 A、B 两板正对面积错开一些 C断开 S 后，使 B 板向右平移拉开一些 D断开 S 后，使 A、B 正对面积错开一些 例 3、对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（
6、） A将两极板的间距加大，电容将增大 B将两极板平行错开，使正对面积减小，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 【巩固练习】 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
7、物理量，其大小与加在两板上的电压 无关 2.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 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，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 （ ） A微粒带的是正电 B电源电动势的大小等于 gd C断开开关 S，微粒将向
8、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 K m 图 175 4.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 ( ) AA 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 5.一个平行板电容器，当其电荷量增加 Q1.010
9、 -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. 6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 7.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 8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 l710 图 l78 图 l79
