高中物理 第一章 电场 第七 八节 了解电容器 静电与新技术学案 粤教版选修3-1-粤教版高中选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

第七节了解电容器第八节静电与新技术[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道什么是电容器及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.了解电容器充电和放电现象及能量转换.4.了解静电的危害及防止．科学探究：1.会正确连接电路，认真观察电容器的充放电过程.2.通过探究得出平行板电容器电容的影响因素．科学思维：1.通过类比建立电容的概念；通过电容的定义进一步体会比值定义法.2.结合具体问题构建电容器动态分析模型．一、电容器和电容的基本知识1．电容器电容器是储存电荷的装置，它由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成．2．电容器的充放电(1)充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量异种电荷的过程，充电过程中，从电源获得的能量储存在电容器中．(2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程，放电过程中，电场能转化为其他形式的能量．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的比值．(2)公式C＝，其中Q指一个极板上所带电荷量的绝对值．(3)单位：法拉，简称法，符号是F,1F＝1C/V,1F＝106μF＝1012pF.二、决定电容的因素1．探究平行板电容器电容的决定因素(1)静电计：测量电容器两极板间电势差的仪器．(2)探究方法：控制变量法①保持Q和d不变，改变极板正对面积；②保持Q和S不变，改变极板距离；③保持Q、S、d都不变，极板间插入电介质．(3)探究结论平行板电容器的电容C跟介电常数εr成正比，跟极板正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比．2．平行板电容器电容的表达式：C＝，εr为电介质的相对介电常数，真空时εr＝1，其他介质εr>1.3．电容器的两个性能指标：(1)一个是它的电容量；(2)另一个是它的耐压能力，耐压值表示电容器正常使用时两个电极间所能承受的最大电压．三、静电与新技术1．静电在技术上的应用：(1)静电在技术上有许多应用，比如激光打印、喷墨打印、静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等．(2)静电除尘①结构：将高压电源的正极接在金属圆筒上，负极接到悬挂在管心的金属线上．②原理：正、负极间有很强的电场，使气体分子电离为电子和正离子．电子附在空气中的尘埃上，向着圆筒运动而积累到金属圆筒上，尘埃积累到一定程度，在重力的作用下落入下面的漏斗中．2．防止静电危害(1)静电产生危害的必要条件是积累足够多的静电荷．(2)防止静电危害的基本原则是：控制静电的产生和把产生的静电迅速引走以避免静电的积累．常用方法有静电接地、增加湿度、非导电材料的抗静电处理等．(3)举例：①油罐车尾装有一条拖在地上的铁链；②有些工厂的车间里保持一定的湿度；③在橡胶中添加导电材料制成抗静电橡胶．判断下列说法的正误．(1)电容器的电容跟它的带电荷量成正比．(×)(2)对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变．(√)(3)将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大．(×)(4)将平行板电容器两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小．(√)(5)在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大．(√)(6)飞机的轮胎用导电橡胶制成，方便在着陆时把静电引入大地．(√)一、电容器电容(1)把电容器的两个极板分别与电源两极相连，对电容器进行充电，该过程中能量是如何转化的？当把电容器两极相接，使电容器放电，该过程中能量是如何转化的？(2)当电容器的带电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？带电荷量Q和板间电势差U的比值是否发生变化？答案(1)充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路的内能．(2)增大不变1．电容器的充电过程，电源提供的能量转化为电容器的电场能；电容器的放电过程，电容器的电场能转化为其他形式的能．2．电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流，电路稳定时，电路中没有电流．3．C＝是电容的定义式，由此也可得出：C＝.4．电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q以及电势差U均无关．例1(2018·哈尔滨三中高二月考)下列关于电容器的说法中正确的是()A．电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和B．电容器的电容与电容器所...