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1、
最新魯科版選修 (3-1) 第四節(jié)《電容器 電容》學(xué)案 4 節(jié)
電容器 電容 學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、理解電容的概念;掌握影響平行板電容器電容的因素;提高運(yùn)用其公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算的能力
2、自主學(xué)習(xí)、合作探究 , 學(xué)會(huì)用控制變量法探究影響平行板電容器電容的方法;
3、激情投入 , 體會(huì)電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用 , 全力以赴培養(yǎng)探究新事物的興趣。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)】 掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。電容器的電容的計(jì)算與應(yīng)用
【預(yù)習(xí)自學(xué)】
1、 電容器構(gòu)造
2、 電容器的充
2、電、放電
( 1)畫出電容器充電示意圖與放電示意圖
( 2)充電后兩板間有了電場(chǎng) , 具有電場(chǎng)能 , 電容器在充、放電的過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么? 帶電量 Q、板間電壓 U、板間場(chǎng)強(qiáng) E 如何變化?
3、 電容
(1) 甲電容器兩板各帶 2 C 電量 , 板間電壓為 2000 V, 乙電容器兩板各帶 3 C 電量 , 板間
電壓為 4000 V, 能否說乙電容器容納電荷的能力大呢 ? 一個(gè)電容器容納電荷的本領(lǐng)
應(yīng)如何描述呢?
(2)
電容怎樣定義是的?寫出電容的定義式、單位
, 常
3、用單位的轉(zhuǎn)換關(guān)系?
C由 Q、 U 決
定嗎?
( 3) 電容大說明電容器容納的電荷多嗎?說明原因。
( 4) 寫出平行板電容器的決定式及各個(gè)符號(hào)的含義。
4、平行板電容器的兩類典型問題:
(1)平行板電容器充電后 , 繼續(xù)保持電容器兩極板與電池兩極相連接 , 電容器的 d、 S、 ε r 變化 , 將引起電容器的 C、 Q、U、 E 怎樣變化 ?
1 / 4
( 2)平行板電容器充電后 , 切斷與電源的連接 , 電容器的 d、 S、ε 下標(biāo) r 變化
4、 , 將引起電容器的 C、 Q、 U、E 怎樣變化 ?
5、平行板電容器充電后
, 與電池兩極斷開連接
, 當(dāng)兩極板間的距離減小時(shí)(
)
A.電容器的電容
C變大
B.電容器極板的帶電量
Q變大
C.電容器兩極間的電勢(shì)差
U變大
D.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E 不變
6、如圖所示 ,S 閉合的瞬間和平行板電容器充電穩(wěn)定后增大兩極板距離的過程中
, 對(duì)電阻 R
來說 , 有無電流通過 , 如果有 , 方向怎樣 ?
【例題精析】
310-4 C,
5、 于是電
例 1 有一充電的平行板電容器
, 兩板間電壓為
3 V, 現(xiàn)使它的電荷量減少
容器兩板間電壓降為原來的 1 , 此電容器的電容是多大 , 電容器原來的帶電荷量是多少庫
3
侖?若電容器極板上的電荷量全部放掉 , 電容器的電容是多大?
變式 當(dāng)一個(gè)電容器所帶電荷量為 Q 時(shí) ,兩極板間的電勢(shì)差為 U,如果所帶電荷量增大為 2Q,
則 ( )
A.電容器的電容增大為原來的 2 倍 ,兩極板間電勢(shì)差保持不變
B.電容器的電容減小為原來的 1/ 2 倍,兩極板間電勢(shì)差保持不變
C.電容器的電容保持不變 ,兩極板間電勢(shì)差
6、增大為原來的 2 倍
D.電容器的電容保持不變 , 兩極板間電勢(shì)差減少為原來的 1/ 2 倍
例 2、如圖所示 , 先接通 S 使電容器充電 , 然后斷開 S, 當(dāng)增大兩極板間距離時(shí), 電容器所帶電荷量 Q、電容 C、兩板間電勢(shì)差 U、電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)
的變化情況是()
A. Q變小 ,C 不變 ,U 不變 ,E 變小 B . Q變小 ,C 變小 ,U 不變 ,E 不變
C. Q不變 ,C 變小 ,U 變大 ,E 不變 D . Q不變 ,C 變小 ,U 變小 ,E 變小
變式、如圖所示 , 電路中 A、 B 為兩塊豎直放置的金屬板 ,G 是一只靜電計(jì)
7、 , 開關(guān) S 合上后 , 靜
電計(jì)指針張開一個(gè)角度.下述哪些做法可使指針張角增大( )
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A.使 A、 B 兩板靠近一些
B.使 A、 B 兩板正對(duì)面積錯(cuò)開一些
C.?dāng)嚅_ S 后 , 使 B 板向右平移拉開一些
D.?dāng)嚅_ S 后 , 使 A、 B 正對(duì)面積錯(cuò)開一些
例 3、對(duì)于水平放置的平行板電容器 , 下列說法正確的是( )
A.將兩極板的間距加大 , 電容將增大
B.將兩極板平行錯(cuò)開 , 使正對(duì)面積減小 , 電容將減小
C.在下板的內(nèi)表面上
8、放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板 , 電容將增大
D.在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板 , 電容將增大
【鞏固練習(xí)】
1.下列關(guān)于電容器和電容的說法中 ,正確的是 ( )
A.根據(jù) C=Q /U 可知 ,電容器的電容與其所帶電荷量成正比 ,跟兩板間的電壓成反比
B.對(duì)于確定的電容器 ,其所帶的電荷量與兩板間的電壓 (小于擊穿電壓且不為零 )成正比
C.無論電容器的電壓如何變化 (小于擊穿電壓且不為零 ),它所帶的電荷量與電壓比值恒
定不變
D.電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 ,其大小與加在
9、兩板上的電壓無關(guān)
2.如圖 1—7— 5 所示 ,在開關(guān) S 閉合時(shí) ,質(zhì)量為 m 的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài) ,那么 ,下列判
斷正確的是A.開關(guān)B.開關(guān)C.開關(guān)D.開關(guān)
( )
S 斷開 ,極板上電荷量將減小 ,電壓降低
S 斷開 ,極板間距離減小 ,則極板上電荷量減小
S 斷開.極板間距離減小 ,則極板間的電壓減小
S 斷開 ,極板間距離減小 ,則帶電液滴向下運(yùn)動(dòng)
圖 1—7— 5
3.如圖所示 ,兩板間距為 d 的平行板電容器與一電源連接 ,開關(guān) S 閉合 ,電容器兩板間的
一質(zhì)量為 m,帶電荷量為 q 的
10、微粒靜止不動(dòng) ,下列各敘述中正確的是 ( )
A.微粒帶的是正電
B.電源電動(dòng)勢(shì)的大小等于 mgd q
m
C.?dāng)嚅_開關(guān) S,微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)
K
D.保持開關(guān) S 閉合 ,把電容器兩極板距離增大 ,將向下做加速運(yùn)動(dòng)
4.如圖 1— 7—9 所示 ,A 、B 是平行板電容器的兩個(gè)極板 ,B 板接地 ,A 板帶有電荷量 +Q,
板間電場(chǎng)中有一固定點(diǎn) P,若將 B 板固定 ,A 板下移一些;或者將 A 板固定 ,B 板上移一些 ,在
這兩種情況下 ,以下說法中正確的是 ( )
A. A 板下移時(shí) ,P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變 ,P 點(diǎn)電勢(shì)不變
11、
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圖 l —7— 9
B.A 板下移時(shí) ,P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變
,P 點(diǎn)電勢(shì)升高
C. B 板上移時(shí) ,P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變
,P 點(diǎn)電勢(shì)降低
D. B 板上移時(shí) ,P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小
,P 點(diǎn)電勢(shì)降低
5..一個(gè)平行板電容器 ,當(dāng)其電荷量增加
ΔQ= 1.0 10-6C 時(shí) ,兩板間的電壓升高
ΔU= 10
V,則此電容器的電容
C=
F .若兩板間電壓為 35
V,此時(shí)電容器的帶電荷量
Q= ____
C.
12、
6.平行板電容器兩板間距為
4cm,帶電
-8
板間電場(chǎng)強(qiáng)度為
4
5.0 10 C,
4.5 10 N/ C, 則其
電容 C =
F,若保持其他條件不變而使兩板正對(duì)面積減為原來的
1/4, 則其電容變
為
.
7.平行金屬板
A、 B 組成的電容器 ,充電后與靜電計(jì)相連 ,如圖 1— 7— 8,要使靜電計(jì)指針
張角變大.下列措施中可行的是
( )
A. A 板向上移動(dòng)
B.B
13、 板向右移動(dòng)
C. A、 B 之間插入電介質(zhì)
D.使兩板帶的電荷量減小
圖 l — 7— 8
8.如圖 l—7— 10 所示 ,平行放置的金屑板 A、 B 組成一只平行板電容器 ,對(duì)以下兩種情
況:
(1) 保持開關(guān) S 閉合 ,使 A 板向右平移錯(cuò)開一些;
(2)S 閉合后再斷開 ,然后使 A 板向上平移拉開些.
討論電容器兩扳間的電勢(shì)差 U、電荷量 Q、板間場(chǎng)強(qiáng) E 的變
化情況.
圖 l —7— 10
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