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;[目标定位]
1.知道什么是电容器和平行板电容器的主要构造.
2.理解电容的概念及其定义式.
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.;内容索引;知识探究;照相机的闪光灯是通过电容供电的,拍照前先对电容器充电,拍照时电容器瞬间放电,闪光灯发出耀眼的白光.拍照前、后的充电过程和放电过程,能量发生怎样的变化?;[要点总结]
1.电容器:把能储存电荷和电能的装置叫电容器.
任何两个彼此又相隔很近的,都可以看成是一个电容器.
2.电容器的充电和放电:
(1)充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板分别带上等量电荷的过程叫做充电.
(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____
的过程叫做放电.;3.电容:
(1)定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的.
(2)公式C=___,其中Q指一个极板上带电荷量的绝对值.
(3)单位:,符号是F,1F=1C/V,1F=μF=pF.
(4)意义:电容是表示电容器 的本领的物理量.
4.电容器的电容在数值上等于两极板间每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量.
说明:C=;[延伸思考]有人说:“电容器的电容与电荷量Q成正比,与电压U成反比”.对吗?为什么.;例1有一充完电的电容器,两板间的电压为3V,所带电荷量为4.5×
10-4C,此电容器的电容是多少?将电容器的电压降为2V,电容器的电容是多少?所带电荷量是多少?;平行板电容器由两块平行放置的金属板组成.利用平行板电容器进行如下实验:
(1)如图1所示,保持Q和d不变,减少两极板的正对面积S,观察电势差
U(静电计指针偏角)的变化,依据C=;(2)如图2所示,保持Q和S不变,增大两极板间的距离d,观察电势差
U(静电计指针偏角)的变化,依据C=;(3)如图3所示,保持Q、S、d不变,插入电介质,观察电势差U(静电计
指针偏角)的变化,依据C=;[要点总结]
1.平行板电容器的电容:
(1)平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成,与电介质的相对介电常数ε成 ,与极板间距离d成.
(2)表达式:C=,两板间为真空时??对介电常数ε=1,其他任何电
介质的相对介电常数ε都1.
2.两个公式的比较:;3.电容器的分类:从构造上看,可以分为 和 两类.
4.击穿电压和额定电压:
(1)击穿电压:加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为 电压.
(2)额定电压:电容器 时所能承受的电压.电容器外壳标的电压是电压.;例2(多选)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.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下极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.在下极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;解析影响平行板电容器电容大小的因素有:(1)随正对面积的增大而增大;
(2)随两极板间距离的增大而减小;
(3)在两极板间放入电介质,电容增大.
据上面叙述可直接看出B、C选项正确;
对D选项,实际上是减小了两极板间的距离.所以本题正确选项应为B、C、D.;1.如图4所示,电容器充电后保持和电源相连,此时电容器两极板间的电压不变.;(2)当两极板间距d增大时,电容器的C、Q、E如何变化?;2.在下图中,电容器充电后和电源断开,此时电容器的带电荷量不变.
(1)当两极板的正对面积S增大时,电容器的C、U、E将如何变化?;(2)当两极板间距d增大时,电容器的C、U、E将如何变化?;[要点总结]
1.分析方法:抓住不变量,分析变化量.其理论依据是:
(1)电容器电容的定义式C=____;
(2)平行板电容器内部是匀强电场,E=_____;
(3)平行板电容器电容的决定式C=______.;2.两类典型题型
(1)电压不变时:若电容器始终与电源相连,这时电容器两极板间的____
是不变的,以此不变量出发可讨论其他量的变化情况.
(2)电荷量不变时:若电容器在充电后与电源断开,这时电容器两极板上的 保持不变,在此基础上讨论其他量的变化.;例3(多选)如图5所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是
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