高中物理人教版选修3-1学案：第一章 静电场1.8电容器的电容
人教版 高一物理 选修3-1 第一章：1.8电容器的电容 教学设计
第一章静电场第8节电容器的电容的教学设计教案背景：在本节课的活动中，教师将单纯的知识传授转换为学生的自主活动，充分体现学生的主体地位，教师的主导地位。
教师在教学中，努力创设适宜学生活动的环境和条件，引导学生分析问题、解决问题，并教会学生学会利用网络学习。
教学课题：高中物理选修3-1 第一章静电场第8节电容器的电容教材分析：本节学生会认识电容器这个电学的元件。
知道电容器的构成要素、特点和描述电容器的物理量，及常见的电容器，其中平行电容在高考中出现的频率最高。
另一方面，实际生活中许多电器中都会用电容器，所以本节内容是教学的关键。
根据本节内容的特点和学生的思维认知特点，本节的教学重点定位于对电容概念的理解应用上，教学难点定位于电容的引入，研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究。
教学方法：为了提高学生学习的兴趣，本节从实际出发引入新课，同时在本节的教学中采用观察法、讲授法、类比法、探究实验法、互动探究法、网络搜索法使学生从各个角度充分认识电容器，可以很好地突出教学重点、突破教学难点。
教学目标（一）知识与技能1、知道什么是电容器，知道电容器充电和放电时的能量转换；2、理解电容器电容的概念及定义式，能用来进行有关的计算；3、掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。
（二）过程与方法1、通过影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，体会其中蕴涵的物理方法：控制变量法，能够对问题进行定性分析、定量分析等；2、能够利用互联网搜索学习新知识。
（三）情感态度与价值观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兴趣。
教学过程：我们用相机照相时，光线不足的时候会打开闪光灯，可大家知道闪光的能量是从哪里来的呢？下图是一种带有内置闪光灯的照相机，相机内装有容量很大的电容器。
不但相机中含有电容器，生活中的许多电器中也都含有电容器。
[学生活动] 利用互联网搜索：在我们的日常生活中，哪些电器中用到了电容器？教师用课件展示互联网链接图片——电视、电脑、VCD等线路板。
人教版高中物理选修3-1学案：第一章 第8节 电容器的电容含答案
第8节电容器的电容1.电容反映了电容器容纳电荷本领的大小，定义式为C＝QU，电容的大小决定于电容器本身，与Q和U无关。
2．平行板电容器的电容决定式为C＝εr S4πkd，即C由εr、S、d共同来决定。
3．平行板电容器保持电荷量不变的情况下，若只改变板间距离，则电场强度不变。
一、电容器和电容1．电容器的组成两个彼此绝缘的导体，当靠得很近且之间存有电介质时，就组成一电容器。
2．电容器的充放电过程充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强增强极板间的场强减小能量转化其他能转化为电能电能转化为其他能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，公式为C＝Q U 。
(2)物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(3)单位：1 F＝106μF＝1012 pF。
二、平行板电容器及常见电容器1．平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘的平行金属板。
(2)电容的决定因素：两板间距离d ，两板的正对面积S ，两板间电介质的相对介电常数εr 。
(3)关系式：C ＝εr S4πkd。
2．常见电容器分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分：聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、 电解电容器等按电容是否可变分：固定电容器、可变电容器3．电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压。
(2)击穿电压：电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会损坏。
1．自主思考——判一判(1)电容大的电容器带电量一定多。
(×)(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)电容器所带的电荷量Q 是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值。
(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压。
(√)(5)电解电容器使用时，正、负极不能接反。
人教版物理【选修3-1】学案：1.8《电容器和电容》(含答案)
选修3-1第一章1.8 电容器与电容课前预习学案一、预习目标1知道什么是电容器以及常用的电容器2知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
二、预习内容1．两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做___________．实际上，任何两个__________________ 又_______________ 的导体，都可以看成一个电容器．2．电容器______________与电容器______________的比值，叫做电容器的电容．表达式C＝______，国际单位制中单位__________，简称____________ ，符号________________．常用较小单位 lμF＝________F，l pF＝________F．电容是表示电容器____ ____ 的物理量．3．常用电容器从构造上看，可分为________________和________________ 两类．常用的固定电容器有______________和_________________ ．三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、教学目标①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
二、学习过程1、电容器（1）构造: .（2）电容器的充电、放电操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做。
现象：。
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫 .现象:。
提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?小结：。
2、电容与水容器类比后得出。
说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。
人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)
常见电容器的分类方法
①按形状分：圆柱形电容器，平行板电容 器，球形电容器等．
②按构造分：固定电容器，可变电容器， 半可变电容器等．
可变电容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电容的．
③按极板间使用的电介质分：空气电容器， 真空电容器，塑料薄膜电容器，云母电容器， 陶瓷电容器，电解电容器等．
2、电容的定义式: C Q U
Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差—电压.
3、物理意义：描述电容器容纳电荷本 领的物理量 4、单位：
国际单位制：法拉——法（F） 1F=1C / V 常用单位：微法（μF);皮法（pF)
1F=106μF=1012pF
思考:
甲同学说：“电容器带电越多， 电容越大，不带电时，电容为零”。 此说法对吗?为什么?
3、电容器的作用：容纳储存电荷
圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC
1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？
水量V 深度h
截面积S
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领 如何表征呢？
CQ U
二.电容
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的 电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。
1.8电容器的电容
知识目标 （1）知道电容器的基本构造，了解电 容器的充电、放电过程，认识常见的电 容器。 （2）理解电容的物理意义，掌握电容 的定义公式、单位，并能进行简单的计 算。 （3）了解影响平行板电容器电容大小 的因素，能利用公式判断平行板电容器 电容的变化。
观察图片
一些常见的电容器
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数，与电介质 的性质有关。
人教版2019学年高中物理第一章静电场1_8电容器的电容学案选修3_1
第8节 电容器的电容[研究学考·明确要求][基 础 梳 理]1．电容器：两个相互靠近又彼此绝缘的导体组成一个电容器。
2．电容器的充电和放电(1)充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，使电容器两极板带上等量异种电荷的过程叫做充电。
如图1甲所示。
充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中。
(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，电容器又不带电了，这个过程叫做放电。
如图乙所示。
放电过程电场能转化为其他形式的能。
图1(3)电容器充、放电过程的特点 ①充电过程特点(如图2所示)a ．充电电流方向为从电源的正极流出的电流的方向。
b ．电容器所带电荷量增加。
c ．电容器两极板间电压升高。
d ．电容器中电场强度增大。
e ．充电过程中电容器从电源获取的能量为电能。
当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等。
图2 图3②放电过程特点(如图3所示)a ．放电电流方向是从电容器正极板流出的电流的方向。
b ．电容器两极板上电荷量减少。
c ．电容器两极板间电压降低。
d ．电容器中电场强度减小。
e ．电容器的电场能转化成其他形式的能量。
放电的过程实际上就是电容器两极板上正、负电荷中和的过程，当放电结束后，电路中无电流。
特别提醒 电容器所带电荷量是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值，而不是指两个极板所带电荷量的绝对值之和。
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，叫做电容器的电容。
(2)定义式：C ＝Q U。
(3)单位是法拉，简称法，符号是F 。
常用单位还有微法(μF)和皮法(pF)，量值关系：1 F ＝106μF ＝1012pF 。
特别提醒 电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量，由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电、所带电荷量Q 和两极板间的电势差U 无关。
(4)电容的另一表达式：C ＝ΔQΔU，式中C 表示电容器的电容，ΔU 表示两极板间增加的电势差，ΔQ 表示当两极板间电势差增加ΔU 时电容器所增加的电荷量。
高中物理第一章静电场1.8电容器的电容学案选修3_1
第一章 第八节 电容器的电容【学习目标】1．了解电容器的构造、种类及电路符号； 2．掌握电容的概念及电容器的充放电过程； 3．掌握影响平行板电容器电容的因素及公式； 4．认识一些常用电容器。
【学习过程】 学习任务一：手机、电脑、无线路由等电器产品已经在生活中无处不在，这些电器元件中有一个正重要的成员——电容器，阅读课本内容，弄清楚电容器的概念以及电容的概念。
电容器：电容：学习任务二： 小组讨论，了解电容器的充放电过程，画出相应的电路图，并进行对应现象的分析。
充电过程： 放电过程：电荷量Q 电势差U电场强度E能量转化情况充电过程放电过程结论学习任务三：观察演示实验，猜想那些因素能影响平行板电容器的电容。
正对面积S 变小 两板间距离d 变大 插入电介质静电计摆角操 作 现 象两极板间电压U结论：电容C学习任务四：阅读课本，了解电容器的种类。
分类电容器举例材料构造电容大小电容器上的主要参数：学习任务五：完成下列题目，检测学习收获。
1. 一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接，以Q表示电容器的电荷量，则（）A．当d增大、S不变时，Q减小B．当S增大、d不变时，Q增大C．当d减小、S增大时，Q增大D．当S增大、d减小时，Q不变2. 两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于 ( )A.2：3 B．3：2 C．4: 9 D. 9: 43．某一电容器标注的是“300V，5μF”，则下述说法正确的是（）A.该电容器可在300V以下电压正常工作B．该电容器只能在300V电压时正常工作C．电压是200V时，电容仍是5μFD．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连4. 设计一个电容器充放电的实验，画出实验电路图.提供的器材有干电池1个、普通开关2个、微安表2个（量程0-300μA）、电容1个、导线若干. （注：电路图中标明微安表的正负极）高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2020-2021学年人教版物理选修3-1学案：1.8 电容器的电容(含解析)
8 电容器的电容素养目标定位)※ 知道什么是电容器※※ 理解电容器电容的概念及其定义式C ＝Q /U ，并能用来进行有关计算 ※ 知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 ※ 知道公式C ＝εr S4πkd及其含义,素养思维脉络)知识点1 电容器1．构造彼此绝缘而又相距很近的两个__导体__，就构成一个电容器。
2．功能(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上__等量异种电荷__的过程。
(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的__异种电荷__就会__中和__，电容器失去电荷的过程。
3．带电荷量充电后__一个极板__的带电荷量的绝对值。
知识点2 电容1．定义电容器所带__电荷量__与两极板间__电势差__的比值叫电容。
2．定义式C ＝__QU __；C 与Q 、U 无关，仅由电容器本身决定。
3．物理意义是描述电容器__容纳电荷__本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加__1_V__所增加的带电量．4．单位在国际单位制中的单位是__法拉__。
符号： F,1 F ＝1C/V 。
更小的单位还有__微法__和__皮法__。
换算关系：1 F ＝__106__μ F ＝__1012__ pF 。
知识点3 平行板电容器的电容1．结构由两个__相互平行__且彼此绝缘的金属板构成。
2．电容的决定因素平行板电容器的电容C 跟相对介电常数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__。
3．电容的决定式 C ＝__εr S4πkd __。
(1)k 为静电力常量。
(2)εr 是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。
知识点4 常用电容器1．分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分：空气电容器、__聚苯乙烯__电容器、陶瓷 电容器、__电解__电容器等。
按电容是否可变分：__可变__电容器、__固定__电容器。
2．电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够__长期正常工作__时的电压。
人教版物理选修3-1 第一章 静电场-1.8电容器的电容
物 理 辅 导 讲 义年级：选修3-1 科目：物理 老师：张欢 授课时间段： 课 题1.8 电容器的电容教学内容1.电势能与电势?2.电势差与电场强度？一、电容器①组成：由两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成；②作用:储存电荷或电能，这种存储在电容器中的电能被称作电场能。
③电容器的充、放电：充电过程放电过程定义使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷中和掉电容器所带电荷的过程过程示意图电荷运动 正电荷向A 板运动；负电荷向B 板运动 正电荷由A 向B 运动〔负电荷由B 向A 运动〕 电流方向 顺时针逆时针能量转换 电容器中储存电场能电场能转化为其他形式的能本 节 知 识 讲 解课 前 提 问【例4】如下图，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，那么以下判断正确的选项是()A．增大两极板之间的间隔，指针张角变大B．将A板略微上移，静电计指针张角将变大C．假设将玻璃板插入两板之间，那么静电计指针张角将变大D．假设将A板拿走，那么静电计指针张角变为零答案AB【例5】如下图电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是()A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积错开一些C．断开S后，使B板向右平移拉开一些D．断开S后，使A、B正对面积错开一些答案CD四、常用电容器〔1〕固定电容器：电容固定不变聚苯乙烯电容器电解电容器〔2〕可变电容器：电容可以改变〔3〕击穿电压：加在电容器两极板的电压不能超过某一限度，超过这一限度，电解质将会被击穿，这个极限电压被称作击穿电压。
电容器动态问题分析1．常见类型充电后与电源断开Q不变始终与电源相连U不变2．分析比拟的思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。
(2)用决定式kdSC πε4r =分析平行板电容器电容的变化。
(3)用定义式C ＝QU 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
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8 电容器的电容
学习目标
1.知道什么是电容器,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象.
2.理解电容概念及其定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会用来进行有关的计算.
3.通过实验了解影响平行板电容器的电容与哪些因素有关,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器的电容大小的方法.
自主探究
1.电容器的作用:电容器就是的容器.
2.电容器的构造:由两个、的导体组成.
3.电容器的工作过程:充电:使电容器两个极板带上的过程;放电:使电容器两极板上电荷的过程.
4.电容的物理意义:电容是表示电容器本领的物理量.
5.电容定义式:,C与电容器是否带电、所装电荷量、两极板间电势差,而是由电容器决定.
6.单位:(F),1 F= μF= pF.
7.平行板电容器电容的决定式:,其中k为,d为,S 为,εr为(描述两导体间绝缘介质特性).
合作探究
【活动一】知道什么是电容器,认识常见的电容器,感知电容器的充、放电现象
1.请仔细阅读教材“电容器”的内容并观察拆开的一个电容器,完成以下问题:
构造:两个相距很近的中间夹上一层,就组成一个最简单的电容器,叫做.实际上,任何两个彼此又的导体,都可以看成一个电容器.
2.请观看演示实验,认识充放电过程的特点,完成以下问题:
充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板就分别带上了电荷,这个过程叫充电.充电过程中由电源获得的储存在电容器中.
放电:用把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不
带电了,这个过程叫放电.放电后,转化为其他形式的能量.
【活动二】理解电容器的电容概念及其定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会用来进行有关的计算
请仔细阅读教材“电容”的内容,完成以下问题:
(1)定义:一个电容器所带的与电容器两极间的的比值,叫做电容器的电容.
(2)定义式:C= .
(3)物理意义:电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为时电容器要带的电荷量,需要电荷量多,表示电容器的电容,电容是表示电容器的物理量.
(4)单位:国际单位制中,电容的单位是,简称,符号是.常用的单位还有、.如果一个电容器带1C的电量,两极板间的电势差是1 V时,这个电容器的电容就是.1 μF= F;1 pF= F.
特别提醒:电容器的电容大小是由本身的特性决定的,与极板间电势差、电容器带电荷量多少及带不带电荷无关.
【活动三】通过实验了解影响平行板电容器的电容与哪些因素有关,了解平行板电容器的电容公式,认识常见的电容器,知道改变平行板电容器的电容大小的方法
1.实验探究决定电容大小的因素:
实验1:保持极板上的电荷量Q不变,两极板间的距离d也不变,改变两个极板的正对面积S,观察得知两极板间电势差的变化,判断电容C与正对面积S的关系.
实验2:保持Q、S不变,改变距离d,采用实验1的方法,判断C与d的关系.
实验3:保持Q、S、d都不变,在两极板间插入电介质,判断电介质的存在对电容C的影响.
电容决定式:.
2.请仔细阅读教材“平行板电容器的电容”的内容,完成以下问题:
平行板电容器的电容表达式C=,式中各字母代表的物理量分别是;真空中的相对介电常数等于,所有介质的相对介电常数均1.由静电计的指针偏转可推知两导体间的大小.
3.仔细阅读教材“常用电容器”的内容,完成以下问题:
电容器在我们当今生活中随处可见,如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器.
(1)常用的电容器,从构造上看,可分为和两类.
(2)常见的固定电容器有和两种,其表示符号分别为和.教材上所给出的可变电容器是利用的改变来改变电容大小的,其表示符号为.
(3)击穿电压是指.电容器上标出的额定电压一般(选填“大于”或“小于”)击穿电压.
课堂检测
1.对于一个确定的电容器的电容正确的理解是()
A.电容与带电量成正比
B.电容与电势差成反比
C.电容器带电荷量越大时,电容越大
D.对确定的电容器,极板带电荷量增加,两板间电势差必增加
2.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
B.电容器两极板间电势差越高,电容就越大
C.电容器所带电荷量增加一倍,则两极间的电势差也一定增加一倍
D.电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量
3.如图所示,是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Q、极板间电势差U和电容C之间的关系的图象,其中正确的是()
4.下列措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大的是()
A.使两极板靠近些
B.增大两极板的正对面积
C.把两极板的距离拉开些
D.在两极板间放入云母
5.某电容C=20 pF,那么用国际单位表示,它的电容为F.
6.两个电容器电荷量之比为2∶1,电势差之比为1∶2,则它们的电容之比为.
7.如图所示,给电容器充电,静电计指针偏转一个角度.以下情况中静电计的指针偏角增
大还是减小?
(1)把两板间的距离减小;
(2)把两板间的正对面积减小;
(3)在两板间插入相对介电常数较大的电介质.
8.拓展应用:电容式传感器是把非电物理量(如位移、速度、压力、温度、流量等)转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电阻、电容等)的一种组件(非电物理量→传感器→电学物理量).电容式传感器是常见的一种,试分析图中的电容式传感器是测量的电容式传感器,原理是
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