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高中物理高中物理选修选修3-1粤教版粤教版 第一章第一章 电场电场1.7 了解电容器了解电容器 1目标定位目标定位了解电容器了解电容器2理解电容的概念及其定义式和决定式理解电容的概念及其定义式和决定式 1理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向.1理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向.1知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造 3掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题 2预习导学预习导学一、一、三、三、二、二、靠近靠近 绝缘绝缘 绝缘物质绝缘物质 想一想电容器的带电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和吗？想一想电容器的带电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和吗？答案不是，电容器的带电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值答案不是，电容器的带电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值想一想能不能根据想一想能不能根据CQ/C就认为，电容器的电容与电容器所带就认为，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与电容器两极板间的电势差成反比电荷量成正比，与电容器两极板间的电势差成反比答案不能电容是电容器本身的一种属性，大小由电容器自身答案不能电容是电容器本身的一种属性，大小由电容器自身的构成情况决定，与电容器是否带电、带多少电荷量均无关的构成情况决定，与电容器是否带电、带多少电荷量均无关四、四、了解电容器了解电容器3课堂讲义课堂讲义一、对电容的理解一、对电容的理解 1.对电容的理解对电容的理解(1)电容由电容器本身的构造决定电容由电容器本身的构造决定(2)通通过过Q-U图图象象理理解解，如如图图所所示示，Q-U图图象象是是一一条条过过原原点点的的直直线线，其其中中Q为为一一个个极极板板上上所所带带电电荷荷量量的的绝绝对对值值，U为为两两板板间间的的电电势势差差，直直线线的的斜斜率率表表示示电电容容大大小小因因而而电电容容器器的的电电容容也也可可以以表表示示为为CQ/U，即即电电容容的的大大小小在在数数值值上上等等于于两两极极板板间间的的电电压压增增加加(或或减减小小)1 V所增加所增加(或减小或减小)的电荷量的电荷量 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习电电容容器器的的电电容容是是反反映映电电容容器器容容纳纳电电荷荷本本领领的的物物理理量量，用用比比值值C 来来定定义义，但但电电容容的的大大小小与与Q、U无无关关由由公公式式C 知知，影影响响电电容容器器电电容容大大小小的的因因素素是是电电介介质质的的相相对对介介电电常常数数r、电电容容器器极板的正对面积极板的正对面积S和极板间的距离和极板间的距离d.了解电容器了解电容器4课堂讲义课堂讲义一、对电容的理解一、对电容的理解 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习C 是电容的定义式，对某一电容器来说，是电容的定义式，对某一电容器来说，QU；2C 与与C 的比较的比较但但C 不变，反映容纳电荷本领；不变，反映容纳电荷本领；反映了影响电容大小的因素反映了影响电容大小的因素 C 是电容器电容的决定式，是电容器电容的决定式，CS，C ，了解电容器了解电容器5课堂讲义课堂讲义 例例 1 下列关于电容的说法正确下列关于电容的说法正确的是的是()A电容器简称电容电容器简称电容B电容器电容器A的电容比的电容比B的大，说的大，说 明明A的带电荷量比的带电荷量比B多多C电容在数值上等于使两极板电容在数值上等于使两极板 间的电势差为间的电势差为1 V时电容器需时电容器需 要带的电荷量要带的电荷量D由公式由公式CQ/U知，电容器知，电容器 的电容与电容器两极板间的的电容与电容器两极板间的 电压成反比，与电容器所带电压成反比，与电容器所带 的电荷量成正比的电荷量成正比 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习两个不同的概念两个不同的概念 解析解析 电容器电容器A容纳电荷的本领比容纳电荷的本领比B强强 与是否带电、电荷量多少无关与是否带电、电荷量多少无关定定义义式式,对对某某一一电电容容器器来来说说，QU；Q/U比值不变，比值不变C反映反映容纳电荷本领容纳电荷本领.C 了解电容器了解电容器6课堂讲义课堂讲义借题发挥借题发挥C的大小与的大小与Q、U无关无关 CQ/U为比值定义法为比值定义法 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习 例例 1 下列关于电容的说法正确下列关于电容的说法正确的是的是()A电容器简称电容电容器简称电容B电容器电容器A的电容比的电容比B的大，说的大，说 明明A的带电荷量比的带电荷量比B多多C电容在数值上等于使两极板电容在数值上等于使两极板 间的电势差为间的电势差为1 V时电容器需时电容器需 要带的电荷量要带的电荷量D由公式由公式CQ/U知，电容器知，电容器 的电容与电容器两极板间的的电容与电容器两极板间的 电压成反比，与电容器所带电压成反比，与电容器所带 的电荷量成正比的电荷量成正比 C 只跟电容器本身有关只跟电容器本身有关 当当Q0时时，U0，而而C并并不为零不为零 了解电容器了解电容器7课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习1.平行板电容器始终连接在电源两端：电势差平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U不变不变 二二、平行板电容器的两类典型问题平行板电容器的两类典型问题 此时，电容器的极板距离此时，电容器的极板距离d、极板的正对面积、极板的正对面积S、电介质的相对介电常、电介质的相对介电常数数r的变化，将引起电容的变化，将引起电容C的变化，从而引起电量的变化，从而引起电量Q和极板间的场强和极板间的场强E的变化的变化 常用的三个表达式：常用的三个表达式：由由C 可知可知C随随d、S、r的变化而变化的变化而变化由由QUCU ，当，当U不变时，不变时，Q 可知，可知，当当U不变时，不变时，Q也随也随d、S、r的变化而变化的变化而变化由由E 可知，当可知，当U不变时，不变时，E随随d的变化而变化的变化而变化 了解电容器了解电容器8课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习2平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电量平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电量Q保持不变保持不变 二二、平行板电容器的两类典型问题平行板电容器的两类典型问题 如果两极板切断与电源的连接，并保持两极板绝缘，电容器既不会充如果两极板切断与电源的连接，并保持两极板绝缘，电容器既不会充电也不会放电，所以电荷量电也不会放电，所以电荷量Q就保持不变极板距离就保持不变极板距离d、正对面积、正对面积S、电介质的相对介电常数电介质的相对介电常数r发生变化，将引起电容发生变化，将引起电容C的变化，从而引起的变化，从而引起电压电压U及板间场强及板间场强E的变化的变化 可根据下列几式讨论可根据下列几式讨论C、U、E的变化情况的变化情况由由C 可知可知C随随d、S、r的变化而变化的变化而变化由由U 可知，当可知当Q不变时，不变时，U也随也随d、S、r的的变化而变化变化而变化由由E 可知，可知，E随随S、r变化而变化变化而变化 了解电容器了解电容器9大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静10课堂讲义课堂讲义 例例 2 如图所示，电路中如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，为两块竖直放置的金属板，C是是一只静电计，开关一只静电计，开关S合上后，静合上后，静电计指针张开一个角度，下述电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大做法可使静电计指针张角增大的是的是()A使使A、B两板靠近一些两板靠近一些B使使A、B两板正对面积减小一两板正对面积减小一 些些C断开断开S后，使后，使B板向右平移一板向右平移一 些些D断开断开S后，使后，使A、B正对面积正对面积 减小一些减小一些CD目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习两板间的电压两板间的电压 解析解析 A、B两板与电源两极相连，两板与电源两极相连，U不变，静电计指针张角不变；不变，静电计指针张角不变；Q不变不变 d变大变大 C变小变小UC变小变小Q不变不变 U了解电容器了解电容器11课堂讲义课堂讲义借题发挥借题发挥(1)(1)平行板电容器动态分析的基本平行板电容器动态分析的基本思路：思路：在判断电容器相关物理量的变化时，在判断电容器相关物理量的变化时，首先要弄清哪些量是不变的，然后根首先要弄清哪些量是不变的，然后根据不变量和相关公式推断其他待分析据不变量和相关公式推断其他待分析量的变化情况量的变化情况 若电容器充电后与电源断开，则带若电容器充电后与电源断开，则带电荷量电荷量Q不变；若电容器始终与电源不变；若电容器始终与电源相连，则电压相连，则电压U不变不变 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习(2)静电计是测量电势差的仪器静电计是测量电势差的仪器,不能不能用于测直流电路中两点的电压用于测直流电路中两点的电压.静电静电计张角大计张角大,说明极板间电势差大说明极板间电势差大.分分析析电电容容器器物物理理量量变变化化常常用用的的公公式式有：有：C 、C 和和E 例例 2 如图所示，电路中如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，为两块竖直放置的金属板，C是是一只静电计，开关一只静电计，开关S合上后，静合上后，静电计指针张开一个角度，下述电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大做法可使静电计指针张角增大的是的是()A使使A、B两板靠近一些两板靠近一些B使使A、B两板正对面积减小一两板正对面积减小一 些些C断开断开S后，使后，使B板向右平移一板向右平移一 些些D断开断开S后，使后，使A、B正对面积正对面积 减小一些减小一些CD了解电容器了解电容器12 课堂讲义课堂讲义针对训练如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，这时电容器针对训练如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，这时电容器的带电荷量为的带电荷量为Q，P是电容器内一点，电容器的上板与大地相连，下列说法是电容器内一点，电容器的上板与大地相连，下列说法正确的是正确的是()A若将电容器的上板左移一点，则两板间场强减小若将电容器的上板左移一点，则两板间场强减小B若将电容器的下板上移一点，则若将电容器的下板上移一点，则P点的电势升高点的电势升高C若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差增大若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差增大D若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差减小若将电容器的下板上移一点，则两板间电势差减小了解电容器了解电容器D13对点练习对点练习1.1.关于已充上电的某个平行板关于已充上电的某个平行板电容器电容器,下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A两极板上一定带异号电荷两极板上一定带异号电荷B两极板所带的电荷量一定两极板所带的电荷量一定 相等相等C充上的电量越多，其电容充上的电量越多，其电容 就越大就越大D充上的电量越多，两极板充上的电量越多，两极板 间的电势差就越大间的电势差就越大 电容概念的理解电容概念的理解电容概念的理解电容概念的理解 C目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习电容器充电过程：使两极板分电容器充电过程：使两极板分别带上等量异号电荷别带上等量异号电荷 取决于它的结构，与所带电荷量取决于它的结构，与所带电荷量的多少无关的多少无关 U ，Q越大，越大，U越大越大 解析解析了解电容器了解电容器14对点练习对点练习平行板电容器的两类问题平行板电容器的两类问题平行板电容器的两类问题平行板电容器的两类问题 2.平行板电容器充电后断开电源，现将其中一块金属板沿远离另平行板电容器充电后断开电源，现将其中一块金属板沿远离另一极板的方向平移一小段距离下图表示此过程中电容器两极板一极板的方向平移一小段距离下图表示此过程中电容器两极板间电场强度间电场强度E随两极板间距离随两极板间距离d的变化关系，正确的是的变化关系，正确的是()目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习Q不变d变大变大C了解电容器了解电容器15对点练习对点练习 3如图所示，平行板电容器与如图所示，平行板电容器与电动势为电动势为E的直流电源的直流电源(内阻不内阻不计计)连接，下极板接地一带电连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的油滴位于电容器中的P点且恰好点且恰好处于平衡状态现将平行板电处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则小段距离，则()A带电油滴将沿竖直方向向上带电油滴将沿竖直方向向上 运动运动BP点的电势将降低点的电势将降低C带电油滴的电势能将减小带电油滴的电势能将减小D若电容器的电容减小，则极若电容器的电容减小，则极 板带电量将增大板带电量将增大 平行板电容器与力学综合平行板电容器与力学综合平行板电容器与力学综合平行板电容器与力学综合 B目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习mg EqmgEq解析解析 U不变不变d变大变大EEq mgU=Ed q0q0U不变不变了解电容器了解电容器16