高中物理 第一章 静电场 6 电容器和电容 7 静电的应用及危害学案 教科版选修3-1-教科版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

6.电容器和电容7.静电的应用及危害学习目标知识脉络1.知道什么是电容器以及常见的电容器．知道电容器充电和放电的含义．2．理解电容的概念及其定义式C＝，并能进行有关运算．(重点、难点)3．知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，了解公式C＝并能用其讨论分析有关问题．(难点)4．了解静电现象，知道静电的应用和危害.电容器和电容1．电容器(1)构造：两个彼此绝缘又相互靠近的导体就可以组成一个电容器．如两块平行金属板正对、靠近且两板间充满绝缘物质(电介质)，这两板就组成了平行板电容器．(2)电容器的带电荷量：是指其中一个极板所带电荷量的绝对值．(3)电容器的充电和放电(如图161所示)：图161①充电：使电容器两个极板带上等量异种电荷的过程叫做充电．②放电：使充电后的电容器两极板的异种电荷中和的过程叫做放电．2．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，公式为C＝.(2)物理意义表示电容器容纳电荷本领的大小．(3)单位在国际单位制中是法拉(F)，1F＝1C/V,1F＝106μF＝1012pF.1．电容大的电容器带电荷量一定多．(×)2．电容为C的电容器所带电荷量为Q，若电荷量增大为2Q，则电容变为2C.(×)3．电容器的一个极板带正电荷，另一极板带等量负电荷，其带电荷量指的是一个极板上1电荷量的多少．(√)给电容器充电时，电容器所带电荷量增加，两极板间的电场强度怎样变化？储存的电能怎样变化？【提示】电场强度增大，储存的电能增加．照相机的电子闪光灯能发出强烈的闪光，这时通过闪光灯的电流相当大，有时可达几千安．图162探讨1：照相机的电源能够提供的电流却非常小，为何电子闪光灯能发出强烈的闪光？【提示】这是因为照相机中有电容器，照相机中的电源先给电容器充电，当闪光灯被触发后，电容器中储存的能量瞬间释放出来，从而使灯管内气体发出耀眼的白光．探讨2：电子闪光灯发光的过程是充电还是放电？其电容变吗？【提示】放电过程不变1．电容器的充放电过程充电过程放电过程电流流向电流变化减小减小极板电量增加减小板间电场增强减弱结果板间电压与电源相同两极板带等量异种电荷板间电压为零极板电荷中和2.对电容的定义式C＝的理解(1)电容由电容器本身的构造决定电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，用比值C＝来定义，但电容的大小与Q、U无关，是由电容器本身的构造决定的．(2)通过QU图像理解，如图163所示，QU图像是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两板间的电势差，直线的斜率表示电容大小．因而电容器的电容也可以表示为C＝，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所增加(或2减小)的电荷量．图163一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝30×10－6C增加到Q2＝36×10－6C时，两板间的电势差从U1＝10V增加到U2，求：(1)这个电容器的电容多大？(2)U2为多少？(3)如要使两极板电势差从10V降为U2′＝6V，则每板需减少多少电荷量？【解析】(1)电容器的电容C＝＝F＝3×10－6F＝3μF.(2)因为电容器的电容不变，所以U2＝＝V＝12V.(3)根据电容的定义，它等于每增加(或减少)1V电势差所需增加(或减少)的电荷量，即C＝，要求两极板间电势差降为6V，则每板应减少的电荷量为ΔQ′＝CΔU′＝3×10－6×(10－6)C＝12×10－6C.【答案】(1)3μF(2)12V(3)12×10－6C某平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷，则它受到的静电力的大小为()【导学号：96322021】A.B.C.D.【解析】根据公式C＝，E＝，F＝Eq可得该电荷受到的静电力大小为F＝，故选项C正确．【答案】C两个公式的应用公式C＝是公式C＝的推论，在解析有关电荷变化量或极板间电压变化量的题目中，应用C＝比应用C＝更便捷．解题时，两个公式要灵活应用．平行板电容器的电容、常用电容器1．平行板电容器(1)结构由两个相互平行且彼此绝缘的金属板构成．(2)电容的决定因素3电容C与两极板间的相对介电常数成正比，跟极板的正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比．(3)电容的决定式C＝，εr为电介质的相对介电常数．当两极板间是真空时：C＝，式中k为静电力常量．2．常用电容器(1)分类(2)电容器的额定电...