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高中物理编辑
【人教版】2021-2022高中物理选修3-1教案:第一章第8节电容易的电容 1 (Word版含答案)
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  • 资源类别教案
    资源子类同步教案
  • 教材版本人教版(现行教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高二年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小952 K
    上传用户神奇妙妙屋
  • 更新时间2021/12/1 8:09:25
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资源简介

 
      电容器和电容
 
习题课
教学目标
(一)知识与技能
1、理解电容的定义式和决定式的涵义和注意事项
2、灵活解决动态平衡问题
(二)过程与方法
能通过复习巩固与随堂练习巩固各个公式的适用条件、物理量的物理意义和典型题型,掌握分析方法
(三)情感态度与价值观
培养科学分析、解决问题的习惯。
          个性化教案
 
重点和难点
熟练应用公式要点分析相关题型
教学手段
多媒体教学课件板书
 
 教学方法
探究、师生互动、小组合作
 
 
一.典型例题解析
 
【例1有一个电容器原来已带电,如果使它的电量增加4×10-8
C,两极板间的电势差增加20V,这个电容器的电容为多大?
点拨:电容器的电容C与带电量Q和两极板间的电势差U都无关,由电容器本身的特性决定,而其电量与两极板间电势差成正比.因此,
【例2平行板电容器的电容,在下述几种情况下,怎样变化?
(1)两板正对面积减少一半;(2)两板间的距离缩短一半;
(3)极板上的电量增加一倍;(4)加在两板间的电压降低一半;
(5)把空气电容器浸在油里;(6)两板带电的种类互换.
解析:(1)平行板电容器的电容跟两板的正对面积成正比,正对面积减少一半时,它的电容也减少一半.(2)平行板电容器的电容跟两板间的距离成正比,两板间距离缩短一半时,它的电容将增大一倍.(3)电容器的电容跟它所带电量的多少无关.因此,极板上的电量虽然增加一倍,但它的电容不变;(4)电容器的电容跟两极板间电压的大小无关,两极板的电压虽然降低一半,但它的电容不变.(5)平行板电容器的电容跟介电常数成正比,油的介电常数比空气的介电常数大.因此,把空气电容器浸在油里,它的电容将增大.(6)电容器的电容跟它所带电量无关,两板带电的种类互换后,它的电容不变.
点拨:弄清平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系,与哪些因素无关.是回答电容器电容如何变化这类问题的关键.
【例3一平行板电容器,充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷,电量足够小,固定在P点.如图1496所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,ε表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线位置,则:
 
AU变小,ε不变
BE变大,ε变大
CU变大,ε不变
DU不变,ε不变
点拨:电容器充电后与电源断开,极板上电量将不变,利用前面问题讨论中的结论易分析得出结果.
参考答案:C
【例4如图1497所示,平行金属板AB组成的电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是
 
A.将A板向上移动
B.将B板向右移动
C.使AB之间充满电介质
D.使A板放走部分电荷
点拨:静电计指针偏角大小反映电容器两极板间的电势差大小,要使静电计指针张角变大,就得分析哪些方法使AB间电势差变大的.
参考答案:AB
【例5】一个平行板电容器,使它每板电量从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=12V,这个电容器的电容量多大?如要使两极电势差从10V降为U2'=6V,则每板需减少多少电量.
  直接根据电容的定义即可计算.
  电量的增加量和电势差的增加量分别为
Q=Q2—Q1=36×10-6C—30×10-6C=6×10-6C
U=U2U1=12V10V=2V
  根据电容的定义,它等于每增加 1V电势差所需增加的电量,即
  要求两极板间电势差降为6V,则每板应减少的电量为
  Q′=CU′=3×10-6×10—6C=12×10-6C
  1)电势差降为 6V时,每板的带电量为
  Q′2=Q1Q′= 30×10-6C12×10-6C=18×10-6C
  (2)由题中数据可知,电容器每板带电量与两板间电势差的比恒定,即
  【例6一平行板电容器的电容量为C,充电后与电源断开,此时板上带电量为Q,两板间电势差为U,板间场强为E.现保持间距不变使两板错开一半(图1),则下列各量的变化是:电容量C′=______,带电量Q′=______,电势差U′=______,板间场强E′______
  电容器的电容量由板间介质特性及几何尺寸决定.介质与间距不变,正对面积减为原来的一半,电容量也减为原来的一半,即
  
  切断电源后,板上电量不变,Q′=Q
  由电容定义得两板间电势差
  根据电势差与场强的关系,得板间场强
  
 
  板上电量不变,错开后的正对面积变小,板上相对部分电荷的密度增加,即板间电场线变密,如图2所示,分析平行板电容器的问题中,借助电场线,可得到形象化的启发.
 
二.随堂训练
1.要使平行板电容器两极板间的电势差加倍,同时极板间的场强减半,可采用
 
A.两板电量加倍,距离为原来的4
B.两板电量加倍,距离为原来的2
C.两板电量减半,距离为原来的4
D.两板电量减半,距离为原来的2
2.如图1498所示,对于给定的电容器在描述其电量Q、电压U、电容C之间关系的四个图中,正确的是
 
3.一个空气平行板电容器,极板间正对面积为S,板间距为d,充以电量Q后两板间电压为U,为使电容器的电容加倍,可采用的办法有
 
A.将电压变为U/2
B.将电量变为2Q
C.将极板正对面积变为2S
D.两板间充入介电常数为2的电介质
4.如图1499所示,A板带电量为3×10-8C,电势为300V,两板间距4cm,问:B板带多少电量?电容器电容多大?两板间的电场强度多大?
参考答案
 
1C 2BD 3CD 4.-3×10-8C 3×10-10F
7.5×103V/m
 
   
 
 
 
 

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