高中物理 第2章 电势能与电势差 第4节 电容器 电容课堂互动教案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理教案

第 4 节 电容器 电容课堂互动三点剖析一、电容器电容的决定因素（1）电容器电容的定义式为 C=，但电容与定义它的物理量 Q、U 无关，电容 C 由电容器本身的构造因素决定.（2）平行板电容器的电容 C：与平行板的正对面积 S、电介质的相对介电常数 εr成正比，与极板间的距离 d 成反比，平行板电容器电容的决定式为：C=εrS 4πkd，式中 k为静电力常量.不难看出，电容器的电容大小是由本身的特性决定的.电容是描述电容器的特性的物理量，与电容器带电荷量的多少、带不带电无关.【例 1】 有一充电的平行板电容器，两板间电压为 3 V ，现使它的电荷量减少 3×10-4 C，于是电容器两板间电压降为原来的，此电容器的电容是多大，电容器原来的带电荷量是多少库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？解析：（1）电容器两极间电势差的变化量为ΔU=（1-）U=×3 V=2 V由 C=，有 C==1.5×10-4 F=150 μF（2）电容器原来的电荷量为 Q，则 Q＝CU＝1.5×10-4×3 C=4.5×10-4 C.（3）电容器的电容是由本身决定，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是 150μF.答案：150 μF 4.5×10-4 C 150 μF温馨提示电容的定义式 C=中的 Q 是电容器的带电荷量，是其中一个极板上带电荷量的绝对值，不是两个极板上的电荷量的绝对值之和.另外电容的计算还可以用其定义式的推广式 C=来计算，其中 ΔQ 表示带电荷量的变化，ΔU 表示电压的变化.二、平行板电容器的两类典型问题1.平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的 d、S、εr变化，将引起电容器的 C、Q、U、E 怎样变化?由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压 U 保持不变，可根据下列几式讨论C、Q、E 的变化情况：C=，2.平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的 d、S、εr变化，将引起电容器的C、Q、U、E 怎样变化?这类问题由于电容器充电后切断与电源的连接，使电容器的带电荷量 Q 保持不变，可根据下列几式讨论 C、U、E 的变化情况：C=【例 2】 如图 2-4-1 所示，先接通 S 使电容器充电，然后断开 S，当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量 Q、电容 C、两板间电势差 U、电容器两极板间场强的变化情况是（ ）图 2-4-1A.Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小B.Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变C.Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变D.Q 不变，C 变小，U ...