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【精选】人教版高中物理选修(11)1.4《电容器》word学案1-物理知识点总结

高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 1.4 电容器 [学习目标定位] 1.了解电容器的结构和功能,知道影响电容大小的因素.2.知道电容的单位和物理 意义,理解电容器的充电和放电过程. 一、电容器 1.作用:电容器是储存电荷的装置. 2.平行板电容器的组成:在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质. 二、电容 1.电容:在一定的电压下,不同电容器的极板上储存的电荷有多有少,也就是电容器的电容有大 有小. 2.电容的单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号是 F,还有微法(μF)和皮法 (pF). 3.电容的决定因素:电容器极板的正对面积越大、极板间的距离越近,电容器的电容就越大,电 容的大小还跟极板间电介质的性质有关. 一、电容器 [问题设计] 我们知道容器是用来盛液体的,而电容器是一种重要的电学元件,它和容器有何区别呢? 答案 容器―→储存物质―→容积―→单位(m3、L、mL) 电容器―→储存电荷―→电容―→单位(F、μF、pF) [要点提炼] 1.电容器 电容器是储存电荷的装置.两块互相靠近又彼此绝缘的导体就是一个电容器. 2.平行板电容器 (1)定义:在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质,就形成一个最简单的电容 器,叫做平行板电容器. ? ?极板——两个金属板 (2)构造? ?电介质——绝缘物质 ? 3.电容器的充、放电 (1)把电容器的两个极板分别与电池组的正、负极相连(如图 1 所示),则两个极板上就分别带上了等 量的异种电荷,这个过程叫充电.充电完毕,电容器两个极板分别带有等量异种电荷. (2)如果充电后的电容器的两极板用导线接通(如图 2 所示),两极板上的电荷将相互中和,电容器就 不再带电,此过程叫做放电. 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 图1 图2 4.电容器的带电荷量:电容器一个极板上所带电荷量的绝对值叫做电容器的带电荷量. [延伸思考] 电容器充电或放电的过程是否有电荷通过电容器呢? 答案 没有. 二、电容器的电容 [问题设计] 在一定的电压下,不同电容器的极板上储存的电荷有多有少,说明了电容器容纳电荷的本领有什么 不同呢? 答案 电容器的电容有大有小. [要点提炼] 对电容器电容的理解 1.物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量,数值上等于使两极板间的电势差为 1 V 时电容器所容纳的电荷量,容纳的电荷量越多,表示电容越大. 2.决定平行板电容器的电容大小的物理量及其之间的关系 (1)物理量:①极板的正对面积;②极板间的距离;③电介质的性质. (2)关系:两极板的正对面积越大,极板间距离越小,电容越大.极板间的电介质的性质也会影响电 容的大小. 3.单位:法拉,符号为 F.1 F=1 C/V=106μF(微法)=1012pF(皮法). 一、电容器的理解 例 1 电容器是将电能暂时存储的一种电学元件,电容器的电容越大,所接电压越高,其上存储 的电能就越大,下列措施可以增大电容器存储电能能力的是( ) A.电压保持不变,插入电介质 B.电压保持不变,减小正对面积 C.电压保持不变,增大极板间的距离 D.以上措施都不行 解析 电容器存储电能能力与电容的大小有关,电容越大,储电能力越强.当电压保持不变时,插 入电介质、增大正对面积和减小板间距离都可以增大电容.A 对. 答案 A 二、对电容的理解 例 2 如图 3 所示,是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极 板间距离的过程中( ) 图3 A.电容器电容变大 B.电容器电容变小 C.电容器放电 D.电容器充电 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 解析 电容器极板间距离越大,电容越小,故 A 错,B 正确;电容减小,电容器容纳电荷的本领减 小,电容器的带电荷量减小,故电容要放电,C 正确,D 错误. 答案 BC 例 3 如图 4 所示,S 闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后减小两极板间距离的过程中,对电阻 R 来说,有无电流通过,如果有,方向怎样? 图4 解析 S 接通的瞬间,尽管电流无法通过电容器,但电容器充电,故 R 上有从 A 到 B 的电流.待 充电完毕后,由于 U 不变,减小两极板间距离 d,C 变大,Q=CU 也变大,故电容器充电,R 上有 从 A 到 B 的电流. 答案 闭合瞬间有从 A 到 B 的电流,充电稳定后减小两极板间距离的过程中有从 A 到 B 的电流. 1.(对电容器的理解)下列说法中正确的是( ) A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电时才称电容器 B.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量 C.固定电容器两极板间的电压可以无限增大 D.电容器的电容跟极板所带电荷量成正比,跟极板间电压成反比 答案 B 2.(对电容器的理解)下列关于电容器的叙述中正确的是( ) A.电容器只有带电时才有电容 B.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,都能组成电容器,而且跟这两个导体是否带电无关 C.电容器所带的电荷量是指单个极板所带电荷量的绝对值 D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来;电容器放电过程是将电容 器储存的电能转化为其他形式的能 答案 BCD 解析 电容器的电容是由电容器本身决定的,与是否带电无关,则 A 错,B 正确.电容器充电时, 将其他形式的能转化为电能储存起来;反之,放电过程是将它储存的电能转化为其他形式的能,故 D 正确.由电容器的性质知 C 正确.综上所述答案为 B、C、D. 3.(对电容的理解)要使平行板电容器的电容增大,可以( ) A.增大电容器的带电量 B.增大电容器两极板间的距离 C.增大电容器两极板的正对面积 D.减小电容器两极板间的距离 答案 CD


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