2023年新教材高中物理第10章静电场中的能量4电容器的电容课件新人教版必修第三册.pptx

第十章静电场中的能量4 电容器的电容学习目标学习目标学法指导学法指导1知道电容器的概念，认识常见的知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充、电容器，通过实验感知电容器的充、放电现象放电现象2理解电容的定义及定义方法，掌理解电容的定义及定义方法，掌握电容的定义、公式、单位，并会握电容的定义、公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算应用定义式进行简单的计算3了解影响平行板电容器大小的因了解影响平行板电容器大小的因素，了解平行板电容器的电容公式素，了解平行板电容器的电容公式1通过观察常用电容器及其充、放通过观察常用电容器及其充、放电现象，了解电容器的电容，体会电现象，了解电容器的电容，体会利用比值法定义物理量的科学方法利用比值法定义物理量的科学方法2通过认识常用电容器和查阅相关通过认识常用电容器和查阅相关资料，体会电容器在实际生活中的资料，体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣兴趣知识导图知识导图课前|自主预习1电电容容器器：两两个个相相距距_又又彼彼此此_的的导导体体组组成成一一个个电容器电容器2电容器的充电和放电电容器的充电和放电(1)充充电电：使使电电容容器器两两极极板板带带上上_电电荷荷的的过过程程叫叫作作充充电电如如图甲所示图甲所示特征：两极板所带等量特征：两极板所带等量异异种种电荷均匀分布在两极板电荷均匀分布在两极板相相对对的内表面的内表面电容和电容器电容和电容器很近很近绝缘绝缘等量异种等量异种(2)放放电电：使使充充电电后后的的电电容容器器_电电荷荷的的过过程程叫叫作作放放电电如如图图乙乙所示所示特特征征：放放电电过过程程是是储储存存在在电电场场中中的的_转转化化为为其其他他形形式式的的能能的的过程过程(3)电容器的带电荷量是指其中电容器的带电荷量是指其中_所带电荷量的绝对值所带电荷量的绝对值失去失去电能电能一个极板一个极板3电容电容(1)定定义义：电电容容器器所所带带的的电电荷荷量量Q与与电电容容器器两两极极板板间间的的电电势势差差U的的_，公式为，公式为_(2)物理意义：表示电容器物理意义：表示电容器_的大小的大小(3)单单 位位：在在 国国 际际 单单 位位 制制 中中 是是 法法 拉拉(F)，1 F 1 C/V，1 F_F_pF.比值比值容纳电荷本领容纳电荷本领1061012 给给电电容容器器充充电电时时，电电容容器器所所带带电电荷荷量量增增加加，两两极极板板间间的的电电场场强强度度怎怎样变化？储存的电能怎样变化？样变化？储存的电能怎样变化？【答案】【答案】电场强度增大，储存的电能增加电场强度增大，储存的电能增加微思考微思考 (多多选选)如如图图所所示示的的各各图图描描述述的的是是对对给给定定的的电电容容器器充充电电时时其其电电荷荷量量Q与电势差与电势差U、电容、电容C之间关系的图像，其中正确的是之间关系的图像，其中正确的是()A B C D【答案】【答案】CD【解解析析】电电容容器器的的电电容容是是由由电电容容器器本本身身属属性性决决定定的的，与与电电容容器器所所带带电电荷荷量量Q的的大大小小和和两两极极板板间间的的电电势势差差U的的大大小小无无关关，不不能能认认为为C与与Q成成正正比比，与与U成成反反比比，故故D正正确确，A、B错错误误而而C图图表表示示电电容容器器所所带带电电荷荷量量与极板间的电势差成正比，其比值即电容器的电容，故与极板间的电势差成正比，其比值即电容器的电容，故C正确正确相互平行相互平行平行板电容器平行板电容器正比正比正比正比反比反比2电容器的额定电压和击穿电压电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够额定电压：电容器能够_的电压的电压(2)击击穿穿电电压压：电电介介质质被被_时时的的极极限限电电压压，若若电电压压超超过过这这一一限限度，则电容器就会损坏度，则电容器就会损坏长期正常工作长期正常工作击穿击穿在选用电容器时应注意什么问题？在选用电容器时应注意什么问题？【答案】【答案】要注意电容器上所标的两个参数即电容和额定电压要注意电容器上所标的两个参数即电容和额定电压微思考微思考【答案】【答案】CD课堂|重难探究对电容的理解对电容的理解【答案】【答案】150 F4.5104 C150 F变变式式1一一个个平平行行板板电电容容器器，使使它它每每个个极极板板所所带带电电荷荷量量从从Q13105 C增增加加到到Q23.6105 C时时，两两极极板板间间的的电电势势差差从从U110 V增增加加到到U212 V，这这个个电电容容器器的的电电容容多多大大？如如要要使使两两极极板板电电势势差差从从U110 V降降到到U26 V，则每个极板需减少多少电荷量？，则每个极板需减少多少电荷量？【答案】【答案】3 F1.2105 C平行板电容器的两类动态问题平行板电容器的两类动态问题2.形象记忆法形象记忆法两两极极板板间间电电介介质质不不变变时时，还还可可以以认认为为一一定定量量的的电电荷荷对对应应着着一一定定数数目目的的电电场场线线，两两极极板板间间距距离离变变化化时时，场场强强不不变变；两两极极板板正正对对面面积积变变化化时时，如图丙电场线变密，场强增大如图丙电场线变密，场强增大例例2“探探究究影影响响平平行行板板电电容容器器电电容容大大小小因因素素”的的实实验验装装置置如如图图所所示，忽略漏电产生的影响，下列判断正确的是示，忽略漏电产生的影响，下列判断正确的是()A静静电电计计指指针针偏偏转转角角度度的的大大小小显显示示了了平平行行板板电容器所带电量的多少电容器所带电量的多少B若若将将A板板向向左左移移动动一一段段距距离离，静静电电计计指指针针偏角减小偏角减小C若若在在平平行行板板间间插插入入介介电电常常数数更更大大的的电电介介质质，板间的电场强度会减小板间的电场强度会减小D若若平平板板正正对对面面积积减减小小时时，静静电电计计指指针针偏偏角角减小减小【答案】【答案】C变变式式2随随着着生生活活水水平平的的提提高高，电电子子秤秤已已经经成成为为日日常常生生活活中中不不可可或或缺缺的的一一部部分分，电电子子秤秤的的种种类类也也有有很很多多，如如图图所所示示是是用用平平行行板板电电容容器器制制成成的的厨厨房房用用电电子子秤秤及及其其电电路路简简图图称称重重时时，把把物物体体放放到到电电子子秤秤面面板板上上，压压力作用会导致电子秤平行板的上层膜片电极下移则力作用会导致电子秤平行板的上层膜片电极下移则()A电容器的电容增大，带电荷量增大电容器的电容增大，带电荷量增大B电容器的电容减小，带电荷量减小电容器的电容减小，带电荷量减小C稳定后电流表仍有示数，两极板电势差增大稳定后电流表仍有示数，两极板电势差增大D稳定后电流表示数为零，两极板电势差增大稳定后电流表示数为零，两极板电势差增大【答案】【答案】A核心素养应用用发光二极管观察电容器的充、放电例例3如如图图所所示示，电电源源电电压压恒恒定定，则则接接通通开开关关S的的瞬瞬间间，通通过过电电阻阻R的的电电流流方方向向是是从从_到到_；如如果果电电容容器器充充电电结结束束后后，先先断断开开S，再再将将两两板板间间距距离离增增大大，在在此此过过程程中中，R上上_(填填“有有”或或“无无”)电流通过电流通过【答案】【答案】AB无无【解解析析】电电容容器器在在充充、放放电电过过程程中中，电电路路中中将将有有电电流流，电电流流方方向向为为电电源源正正极极流流向向负负极极在在接接通通S的的瞬瞬间间，电电容容器器充充电电，上上极极板板带带正正电电，下下极极板板带带负负电电，故故电电流流方方向向为为由由A到到B；稳稳定定后后，将将S断断开开后后，因因为为电电容容器器所带电荷量不变，所以无论如何调节板间距离，均无电流通过所带电荷量不变，所以无论如何调节板间距离，均无电流通过R.小练|随堂巩固1(多选多选)关于电容器的电容，下列说法正确的是关于电容器的电容，下列说法正确的是()A电容器所带的电荷量越多，电容就越大电容器所带的电荷量越多，电容就越大B电容器两极板间的电势差越大，电容就越大电容器两极板间的电势差越大，电容就越大C电电容容器器所所带带的的电电荷荷量量增增加加一一倍倍，则则两两极极板板间间的的电电势势差差也也增增加加一一倍倍D电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量【答案】【答案】CD【解解析析】电电容容器器的的电电容容只只与与电电容容器器本本身身的的因因素素有有关关，而而与与电电荷荷量量和和电电势势差差无无关关，电电容容是是表表征征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，故故C、D正正确确2(多选多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是()A将两极板的间距加大，电容将增大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，电容将减小将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C在在下下极极板板的的内内表表面面上上放放置置一一面面积积和和极极板板相相等等，厚厚度度小小于于极极板板间间距的陶瓷板，电容将增大距的陶瓷板，电容将增大D在在下下极极板板的的内内表表面面上上放放置置一一面面积积和和极极板板相相等等，厚厚度度小小于于极极板板间间距的铝板，电容将增大距的铝板，电容将增大【答案】【答案】BCD【解解析析】影影响响平平行行板板电电容容器器电电容容大大小小的的因因素素有有随随正正对对面面积积的的增增大大而而增增大大；随随两两极极板板间间距距离离的的增增大大而而减减小小；在在两两极极板板间间放放入入电电介介质质，电电容容增增大大由由此此可可知知B、C正正确确对对D，实实际际上上是是减减小小了了平平行行板板的的间间距距，所以所以D正确正确3下列关于电容器的叙述正确的是下列关于电容器的叙述正确的是()A电容器是储存电荷的容器，只有带电的容器才是电容器电容器是储存电荷的容器，只有带电的容器才是电容器B任何两个彼此绝缘且相距很近的物体都组成了电容器任何两个彼此绝缘且相距很近的物体都组成了电容器C电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和D电电容容器器充充电电过过程程是是将将其其他他形形式式的的能能转转变变成成电电容容器器的的电电能能并并储储存存起来，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】【答案】D【解解析析】电电容容器器是是储储存存电电荷荷的的容容器器，与与其其是是否否带带电电无无关关，A错错误误；任任何何两两个个彼彼此此绝绝缘缘而而又又相相距距很很近近的的导导体体组组成成一一个个电电容容器器，B错错误误；电电容容器器所所带带的的电电荷荷量量指指任任一一极极板板所所带带电电荷荷量量的的绝绝对对值值，C错错误误；电电容容器器的的充充、放电伴随能量转化，放电伴随能量转化，D正确正确4(多多选选)传传感感器器是是把把非非电电学学量量(如如速速度度、温温度度、压压力力等等)的的变变化化转转换换成成电电学学量量的的变变化化的的一一种种元元件件，在在自自动动控控制制中中有有着着相相当当广广泛泛的的应应用用如如图图所所示示是是测测定定液液面面高高度度h的的电电容容式式传传感感器器，在在金金属属芯芯柱柱的的外外面面涂涂上上一一层层绝绝缘缘物物质质，放放入入导导电电液液体体中中，金金属属芯芯柱柱和和导导电电液液体体构构成成电电容容器器的的两两个个极极板板，金金属属芯芯柱柱外外面面的的绝绝缘缘物物质质就就是是电电介介质质测测出出电电容容器器电电容容C的的变变化化，就就可可以知道以知道h的变化情况，两者的关系是的变化情况，两者的关系是()AC增大表示增大表示h增大增大BC增大表示增大表示h减小减小CC减小表示减小表示h减小减小DC减小表示减小表示h增大增大【答案】【答案】AC。