魯科版選修(3-1)第四節(jié)《電容器電容》學(xué)案

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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(guò)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(shuō)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(shuō)明電容器容納的電荷多嗎？說(shuō)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(wèn)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(kāi)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(guò)程中 , 對(duì)電阻 R 來(lái)說(shuō) , 有無(wú)電流通過(guò) , 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(lái)的 1 , 此電容器的電容是多大 , 電容器原來(lái)的帶電荷量是多少庫(kù) 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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)的 1／ 2 倍 例 2、如圖所示 , 先接通 S 使電容器充電 , 然后斷開(kāi) 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(kāi)關(guān) S 合上后 , 靜 電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度．下述哪些做法可使指針張角增大（ ） 2 / 4 A．使 A、 B 兩板靠近一些 B．使 A、 B 兩板正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些 C．?dāng)嚅_(kāi) S 后 , 使 B 板向右平移拉開(kāi)一些 D．?dāng)嚅_(kāi) S 后 , 使 A、 B 正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些 例 3、對(duì)于水平放置的平行板電容器 , 下列說(shuō)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(kāi) , 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(shuō)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(wú)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(wú)關(guān) 2.如圖 1—7— 5 所示 ,在開(kāi)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(kāi)關(guān)B．開(kāi)關(guān)C．開(kāi)關(guān)D．開(kāi)關(guān)  ( ) S 斷開(kāi) ,極板上電荷量將減小 ,電壓降低 S 斷開(kāi) ,極板間距離減小 ,則極板上電荷量減小 S 斷開(kāi)．極板間距離減小 ,則極板間的電壓減小 S 斷開(kāi) ,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(kāi)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_(kāi)開(kāi)關(guān) S,微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng) K D．保持開(kāi)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(shuō)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、 3 / 4 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(lái)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(kāi)關(guān) S 閉合 ,使 A 板向右平移錯(cuò)開(kāi)一些； (2)S 閉合后再斷開(kāi) ,然后使 A 板向上平移拉開(kāi)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 4 / 4