(完整版)电容器的串联习题课

(完整版)电容器的串联习题课
(完整版)电容器的串联习题课

海门中等专业学校专业理论课教案

【组织教学】

1. 起立,师生互相问好

2. 坐下,清点人数,指出和纠正存在问题

【导入新课】

分析作业情况,导入新课。

【讲授新课】

课题:电容器的串联习题课

一.知识回放

1.电容器串联时的特点:

2.电容器串联时的性质:

电容器的电容与其两端电压之间关系: 串联电容器组的分压公式: 二、例题部分

例题1、电容器串联之后,相当于增大了两极板的 ,总电容 每个电容器的电

容。

分析:几个电容器串联后,扩大了两极板间距离,根据电容器的电容与电容各部分结构之间的关系,电容量与两极板间距离成反比,所以电容变小,并且小于每个电容器的电容。

例题2.电路如图所示,当321C C C >>时,它们两端的电压的关系为( ) A .321U U U == B .321U U U >> C .321U U U << D .不能确定

分析:根据电容器串联时的性质可知,电容器两端电压与电容成反比,电容大,电压反而小。所以选B 跟踪练习:

三只电容器C 1=9μF ,C 2=3μF ,C 3=18μF ,若将它们串联后接到电路中,则等效电容C= ,电压之比U 1∶U 2∶U 3= ,电量之比Q 1∶Q 2∶Q 3= 。

例题3、两个电容器C1:“2μF ,160V ” ,C2:“10μF ,250V ”,⑴串联后接在300V 的直流电源上,

解:

【课堂总结】

一、课堂纪律与学习气氛总结 二、教学内容小结

【布置作业】

完成练习部分

C2

C1

三、练习部分 1.5个10V 、30μF 的电容器串联,等效电容是 ,耐压是 ;相并联等效电容是 ,耐压是 。 2.将“10μF 、50V ”和“5μF 、50V ”的两个电容器串联,那么电容器组的额定工作电压应为100V 。( ) 1.电容器C 1和C 2串联后接在直流电路中,若C 1=3C 2,则C 1两端的电压是C 2两端电压的( ) A .3倍 B .9倍 C .

91 D .3

1 3.两只电容分别为C1和C2的电容器,其额定值分别为200pF/500V ,300pF/900V ,串联后外加1000V

的电压,则( )。

A C1击穿,C2不击穿

B C1先击穿,C2后击穿

C C2先击穿,C1后击穿

D C1,C2均不击穿

4.两只电容分别为C 1和C 2的电容器,其额定值分别为200pF /500V 、300pF /900V ,串联后外加1000V 的电压,则( )

A .C 1击穿,C 2不击穿

B .

C 1先击穿,C 2后击穿 C .C 2先击穿,C 1后击穿

D .C 1、C 2均不击穿

5.1μF 与2μF 的电容器串联后接在30V 的电源上,则1μF 电容器的端电压为( ) A .10V B .15V C .20V D .30V

6.电容器C1和C2串联后接在直流电路中,若C1=4C2,则C1两端的电压是C2两端电压的( )。 A .4倍 B .16倍 C .1/16 D .1/4

7.1C (10μF/15V )和2C (20μF/25V )串联,其最大安全工作电压为( )。 A 、15V B 、25V C 、22.5V D 、40V

8、两个相同的电容器,标有“100pF 、600V ”,串联后接到900V 的电路上,每个电容器带多少电荷量?加在每个电容器上的电压是多大?电容器是否会被击穿?

9、现有两只电容器,其中一只电容为0.25uF ,耐压为250V ,另一只电容为0.5uF ,耐压为300V 。试求:(1)它们串联以后的耐压值;

10.电路如图,已知电源电动势E=24V ,内阻不计,外电路电阻R1=3Ω,R2=1Ω,电容C1=6μF ,C2=3μF 。求:(1)R1两端的电压;(2)电容C1、C2两端的电压。(3)电容C1、C2所带的电荷量;(8分)

高中物理精典例题解析专题(电容器专题)

高中物理精典例题解析专题(电容器专题) 一、例题部分 例题1、如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ.(AD) A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大 B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变 C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大 D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变 例题2、如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度 ( A ) A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变

例题3、如图所示电路中,电源电动势ε=10V,内阻r=1Ω,电容器电容C1=C2=30μF,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,开关K先闭合,待电路中电流稳定后再断开K,问断开开关K后,流过 电阻R1的电量是多少?A、C两点的电势如何变化? 分析与解:我们从电路上看到,开关由闭合到断开,电容器上的电压发生变化,使电容器所带电量发生变化,这个变化要通过电容的充放电来实现,如果这个充放电电流要经过R1,那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R1的电量。当K断开,稳定后,电路中没有电流,C1上板与A点等势,C点与B点等势,C1、C2两端电压均为电源电动势,所以 Q1'=C1ε=30×10-6×10=3.0×10-4库 Q2=C2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负 所以K断开后C1继续充电,充电量△Q1=Q1'-Q1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同C2所充电量都要通过R1, 故通过R1的电量Q=△Q1+Q2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A点电势U A=10V, C点电势U C=0V,所以A点电势升高,C点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω,R1=8Ω,R2=10Ω,K1闭合,K2断开时,在相距d=70cm,水平放置的固定金属板AB间有一质量m=1.0g,带电量为q=7×10—5C的带负电的微粒,恰好静止在AB两板中央的位置上,求(1)电源的电动势(2)将K1断开0.1s后,又将K2闭合,微粒再经过多长时间与极板相碰。(g=10m/s2)

高中物理《电容器的电容(9)》优质课教案、教学设计

第一章第8 节电容器的电容教学设计 一、教学目标 1.指导电容的观念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象。 2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义式,并会应用定义式进行简单的计算。 3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式。 二、教学重难点 重点:电容概念,定义式,平行板电容器电容公式。 难点:电容概念。 三、教学过程 (一)引课 1.播放视频《水球的爆炸过程》,提出问题:气球为什么会爆炸?引导“水压”。 2.往杯子里倒水,会有水压吗?“会!” 3.容器在储存水的时候,自然会产生水压,水压过大,容器会爆炸。 4.展示课题:电容器的电容 (二)电容器 1.了解电容器结构 (1)观察主板,展示电容实物。 (2)播放视频《拆解电容器》,了解电容器的内部结构。 (3)介绍平行板电容器结构。 2.电容器充放电 过渡:电容器作用是什么? 【演示实验】电容器接交流电源,直接引线短接,观察“电火花”。 充电时,有短暂的充电电流,电容器极板带电,有正极板和负极板。极板所带电荷量,称为电容器的带电量。充电后,正负极板电荷由于相互吸引而保存下来,极板间存在匀强电场。能量以电场的形式储存起来。 放电时,正负电荷相互中和,有短暂放电电流。放电后,不存在电场,电场能转化为电能。 【学生分组活动】体验二极管的充电、放电。

Q 过渡:容器储存水后会有水压,那么电容器储存了电荷后,会有? 【演示实验】测量电容器的电压,知道充电的电容器存在电势差。 3. 探究电容器电荷量与电压关系 猜测:电容器的电压和什么有关?对比水量与水压。 (1) 理论分析。电荷量越多,电场越强,根据 U=Ed ,两极板间电势差越大。 (2) 实验探究电荷量与电压关系。 问题:怎样知道电容器储存电荷的多少呢?若一个充电的电容器,连接完全相同不带电的电容器呢?电荷量应该等量平分,电荷量减少一半。如果电荷量与电压成正比,电压也应该减少为原来的一半。可以通过测量电压,间接论证。 方案:单刀双掷开关,先充电,后平分。 推广:利用等量平分原理,可以得到电荷量的 1/4、1/8,实现多次测量。 (三)电容 过渡:将电荷量与电压成正比写成等式,引入常数 C 。 1. 电荷量与电压比值的含义。单位电压储存的电荷量,反映了容纳电荷的本领。 2. 电容定义式, C = 。单位:法拉。 U 3. 对比水杯理解电容概念。单位水压时容纳的水量,类似于水量比高度,相当于杯底的底面积。 4. 讨论:容纳电荷的本领与储存的电荷。 5. 巩固练习 1:下列关于电容和电容器的说法正确是( ) A. 电容器简称电容 B. 电容器 A 的电容比电容器 B 的大,说明 A 带的电荷量比 B 的多 C. 电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1V 时电容器需要带的电荷量 D. 由公式 C=Q/U 知,电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比,与电容器所带的电荷量成正比 答案 C

电容器的串并联的计算方法

电容器的串并联的计算方法 电容器的串并联的计算方法 电容器并联时,相当于电极的面积加大,电容量也就加大了。并联时的总容量为各电容量之和:C并=C1+C2+C3+…… 顺便说说电容器的串联。若三个电容器串联后外加电压为U, 则U=U1+U2+U3=Q1/C1+Q2/C2+Q3/C3, 而电荷Q1=Q2=Q3=Q,所以Q/C串=(1/C1+1/C2+1/C3)Q 1/C串=1/C1+1/C2+1/C3 可见,串联后总电容量减小。 电容器串联时,要并联阻值比电容器绝缘电阻小的电阻,使各电容器上的电压分配均匀,以免电压分配不均而损坏电容器。 又可知,电容的串、并联计算正好与电阻的串、并联计算相反。 电压是充电时的电压,容量与电流,电压的关系和功率相似,和负载有关, 电压和容量为定量时,负载电阻越小,电流越大,时间越短 电压和负载为定量时,容量越大,电流不变,时间越长 但实际放电电路中,一般负载是不变的,电容的电压是逐渐下降的,电流也就逐渐下降。 1.电容量(uf)=电流(mA)/15 限流电阻(Ω)=310/最大允许浪涌电流 放电电阻(KΩ)=500/电容(uf) 2.计算方式C=15×I C为电容容量单位微法i设备为工作电流单位为安 如一个灯泡的电阻为0.6安电容就选择15×0.6=9微法在电路里串连9微法的电容就可以了 3.经验公式,1uF输出50mA(如果是线性的话,10000F的超级电容可以达到500兆安培的浪涌电流)还有

4.半波整流方式计算应该是每uF电容量提供约30mA电流,这是在中国的50Hz220V线路上的参考。 全波整流时电流加倍,即每uF可提供60mA电流。 而我比较清楚的是,书本上的公式:R*C≥(3~5)*T/2,需要知道纹波成份中的频率最低信号的频率是多少(即最大的T),然后来确定C的值。 电容的容量。 电容容量表示能贮存电能的大小。电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,容抗与交流信号的频率和电容量有关,容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)。 ④电容的容量单位和耐压。 电容的基本单位是F(法),其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。由于单位F 的容量太大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位。换算关系:1F=1000000μF, 1μF=1000nF=1000000pF。 每一个电容都有它的耐压值,用V表示。一般无极电容的标称耐压值比较高有:63V、100V、160V、250V、400V、600V、1000V等。有极电容的耐压相对比较低,一般标称耐压值有:4V、6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、220V、400V等。 电力电容器计算:如标称电压690v,容量15kvar的三相电容组。用于600v电路中,三角形接法,则实际有效的容量为:s=15kvar*600*600/(690*690)=11.34kvar。 即:容量和电压成平方比关系

电容器、电容典型例题

电容器电容·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14-96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: A.U变小,ε不变 B.E变大,ε变大 C.U变大,ε不变 D.U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14-97所示,平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针角变大,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A、B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,要使静电计指针角变大,就得分析哪些方法使A、B间电势差变大的. 参考答案:AB 跟踪反馈 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倍B.两板电量加倍,距离为原来的2倍 C.两板电量减半,距离为原来的4倍D.两板电量减半,距离为原来的2倍 2.如图14-98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

高中物理《电容器的电容(7)》优质课教案、教学设计

教学设计 【教学目标】 1、深入理解老王的“苦”与“善”,把握老王的性格特点。 2、体会作者的平等意识与人道主义精神,引导学生关爱普通人。 【教学重点】:理解“愧怍”隐藏的深刻含义。 【教学难点】:领会作者与人物的思想感情,联系身边的人,关注、关爱他人。 【教学过程】 一、导入: 人力车夫在中国是个古老的职业,他们是辛苦的,靠双脚丈量土地维持生活,有个诗人写了一首诗,是他们生活的真实写照: 人力车夫 文/ 雪山白莲 三个轮子, 承载着全家的嘱托, 车夫的背,压得微驼。 风里来,雨里去, 一次次颠簸之后, 熟记了城里的每一个坎坷。 夏天的汗滴, 已凝结成严冬的寒霜, 染得两鬓,一片斑白。 轮子始终在缓慢的旋转, 终点又成了起点, 怎么也量不尽眼前的路。 但车夫喜欢这样, 有路就意味着 ——有了生活的希望!

生活有时也很简单: 一口干涩的馒头, 一瓶浑浊的冷茶, 一抔(pōu)干燥的黄土, 就能给自己的灵魂, 带来永久的宁静。 我们今天要学习的课文里的主人公老王就是这样一个贫苦的人力车夫,他虽然生活在社会 的底层却有着金子般的心灵,下面就让我们跟随作者杨绛先生走近老王。(板书) 二、检查预习(给下面的字注音): 伛攥惶恐荒僻塌败取缔骷髅翳滞笨愧怍 三、作者简介: 杨绛(1911 年7 月17 日—2016 年5 月25 日),本名杨季康,江苏无锡人,中国著名 女作家、文学翻译家和外国文学研究家、钱锺书夫人。 杨绛通晓英语、法语、西班牙语,由她翻译的《唐·吉诃德》被公认为最优秀的翻译佳作,到2014年已累计发行70 多万册;她早年创作的剧本《称心如意》,被搬上舞台长达六十多年,2014 年还 在公演;杨绛93 岁出版散文随笔《我们仨》,风靡海内外,再版达一百多万册,96 岁成出版哲理 散文集《走到人生边上》,102 岁出版250 万字的《杨绛文集》八卷。2016 年5 月25 日,杨绛逝世,享年105 岁。 钱钟书(1910—1998),江苏无锡人。学者,作家,著有小说《围城》和学术著作《谈艺录》《管锥编》等。 四、写作背景: 文章作于1984 年。这是一篇回忆性的散文,作者记叙了自己从前同老王交往中的几个片段,当时正是“文化大革命”时期,作者夫妇被认为是“反动学术权威”,但是,任何歪风邪气对老王都没 有丝毫影响,他照样尊重作者夫妇。由此与老王的交往深深的印刻在了作者的脑海之中…… 五、设疑自探: 请同学们出声朗读课文,思考下面的问题。(在文中找出相关语句标记出来) 1、老王的生活境况怎样? 2、文中记叙了与老王交往过程中的哪几件事?通过这些叙述与描写,你认为老王是一个怎样的人?

电容并联与串联

引用为什么在一个大的电容上还并联一个小电容 因为大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作(动手拆过铝电解电容应该会很有体会,没拆过的也可以拿几种不同的电容拆来看看),这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL)。大家知道,电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小的ESL,这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。常使用的小电容为0.1uF的瓷片电容,当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF、几百pF的。而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这电容叫做去耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容。它越靠近芯片的位置越好),因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了。 电容的串并联容量公式-电容器的串并联分压公式 1.串联公式:C = C1*C2/(C1 + C2) 2.并联公式C = C1+C2+C3 补充部分: 串联分压比——V1 = C2/(C1 + C2)*V ........电容越大分得电压越小,交流直流条件下均如此并联分流比——I1 = C1/(C1 + C2)*I ........电容越大通过的电流越大,当然,这是交流条件下 一个大的电容上并联一个小电容 大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作,这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL)。 电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。 所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。

电容器电容典型例题

电容器、电容典型例题 【例1】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. [分析] 直接根据电容的定义即可计算. [解] 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=U2-U1=12V-10V=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′=C△U′=3×10-6×(10—6)C=12×10-6C. [说明] (1)电势差降为 6V时,每板的带电量为 Q′2=Q1-△Q′= 30×10-6C-12×10-6C=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2】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′______. [分析] 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 [说明] 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. 【例3】如图1所示,把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上.现进行下列四步动作: 金属板;(3)打开S;(4)抽出金属板.则此时电容器两板间电势差为 [ ]

电容器的电容教案

电容器的电容教案 教学目标 一、知识目标 l .知道什么是电容器以及常用的电容器. 2.知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时能量的变化. 3.理解电容器电容的概念及其定义C=U Q ,并能用来进行有关的计算. 4.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系. 5.知道公式C=kd S πε4及其含义. 二、能力目标 1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力. 2.提高学生综合运用知识的能力. 三、德育目标 渗透了事物的本质是自身的因素,即内因决定,不由外因决定的观点. 教学重点 电容的概念. 教学难点 电容的引入. 教学方法 类比法、实验探究法、讨论法. 教学用具 静电计、平行板电容器、铁架台、电介质板、电容器示教板(上装各种电容器)、电池组、导线(若干)、联等. 投影仪、投影片. 课时安排 l 课时 教学过程 [投影本节学习目标与学法指导] (一)学习目标 1.知道什么是电容器和电容器的功能. 2.理解电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量. 3.会计算平行板电容器的电容. 4.知道常用的电容器有固定电容器和可变电容器两大类. (二)学法指导 1.仔细观察实验现象,通过实验了解电容器的特点. 2.类比理解电容器的电容. 3.结合知识点的联系分析判断实际问题. [学习目标完成过程] [引入] [实例引入] 教师出示电容器示教板(上装各种电容器). [提问]

大家是否认识这些电学元件? [引入] 虽然看起来形式各异,但这些电学元件都是电容器,它在电子仪器中有广泛的应用.本节来认识电容器及其相关问题: [板书]电容器的电容. 二、新课教学 (一)电容器 [实例探究] 教师出示一纸质电容器并将其拆开,请大家观察它的构造. [学生活动] 结合实物投影图示和教师点拨分析. [学生汇报观察结果] 该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘) [引申]电容器的概念. 类似这样,任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成一个电容器. [实例分析] 相邻两同学是否构成电容器? (构成,中间空气绝缘,人是导体且靠得近) 两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器? (构成,金属板导电是导体,这种电容器叫平行板电容器,其中的绝缘物质称之为电介质) [学生活动] 结合上面分析阅读课本相关内容再思考. [演示] 按图连接电路(注意电源电压不得超过电容器的最大耐压值). 当S接n和接6时,观察电流表指针的偏转情况. [现象] 当S接a时,电流表指针发生偏转. 当S接b时,电流表指针反向偏转. [CAI课件模拟上述过程] S接a时: S接b时: [学生活动] 观察现象,分析规律. [教师点拨学生汇报] 1.当电容器的两个极板与电源的两极相连时,电路中有电流通过,使电容器的两个极板带上异种电荷,这个过程叫充电. 2.当用导线把已经充电的电容器两极板连接起来时,导线中也有电流通过,最后使电容器的极板不带电,这一过程叫放电. [引申]由于放电的最终结果是两极板都不带电,说明原来两极板所带电荷量异性等

高二物理电容器、电容典型例题(20201022101252)

【例1】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. [分析] 直接根据电容的定义即可计算. [解] 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=U2-U1=12V-10V=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′=C△U′=3×10-6×(10—6)C=12×10-6C. [说明] (1)电势差降为 6V时,每板的带电量为 Q′2=Q1-△Q′= 30×10-6C-12×10-6C=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2】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′______. [分析] 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 [说明] 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. 【例3】如图1所示,把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上.现进行下列四步动作:

并联电容器串联电抗器利与弊

在理性负载两端并联电容器,这是电网最常用的无功补偿办法,也是进步功率因数改善电压质量节能降损的有效措施。为满足电网和用电设备对电压质量的请求,依据无功负荷变化而投切适量的电容量。但是在电容器投运合闸霎时将产生幅值很大,频率很高的合闸涌流。若电容器接入处电网村谐波污染,由于电容器的容性阻抗特性,将对谐波电流起到放大作用。风险的过电流必将对电气设备产生不良影响,严重时常常还会形成设备的损坏。 为防止谐波对补偿安装的影响,则在电容器回路采用串联电抗器的措施,这既不影响电容器的无功补偿作用,又能抑止高次谐波。所以在补偿电容器回路串联电抗器,具有抑止高次谐波,限制合闸涌流的效果。 但是运转理论标明,电容器回路串联电抗器后,在无功补偿安装投运合闸时还可能产生过电压,以及电容器端电压升高和运用寿命缩短等负面影响,现就电容器回路串联电抗器的利和弊做些剖析。 1电容器回路串联电抗器的益处 1.1限制合闸涌流 无功补偿电容器在投运合闸霎时常常会产生冲击性合闸涌流,这是由于初次合闸的电容器处于未充电状态,流入电容器的电流仅受回路阻抗的限制。因该回路接近短路状态,回路阻抗很小,故而会产生很大冲击涌流。 GB50227—95《并联电容器安装设计标准》中合闸涌流的计算式为: 式中: Ie——电容器组额定电流; XC——电容器组一相容抗值 Xs——电容器组与电网间电抚值 Sd——合闸点系统的短路容量 Qc——电容器组容量 合闸涌流倍数

,K值时随合闸点短路容量的增大和电容器组容量的减小而增大,普通为3——10倍。 电容器组回路加装串联电抗器后的合闸涌流倍数为: K值时随母线短路容量的增大,或电抗器感抗占电容器容抗的百分数的增加而大幅度减小,故而串联电抗器后能起到限制合闸涌流的作用。 1.2抑止高次谐波 当补偿电容器接入处电网存在谐波时,电容器对n次谐波的容抗降为XC/n,系统电感对n次谐波的感抗升为nxs。电网存在有n此谐波时,假如nxs=XC/n,则产生n次谐波谐振现象。其n次谐波电流与基波电流迭加后,使流过电容器电流骤增,其过电流将危及电容器的平安。此时,谐波电流在系统阻抗上产生的谐波电压与原电压迭加而产生过电压,此过电压将影响电容器运用寿命。 在补偿电容器回路串联电抗器后,能有效避开谐振区,从而起到抑止高次谐波作用。 当nXs=xc/n而产生n次谐波谐振现象时,其自振频率为: 电网存在高次谐波时,当n>n0时其阻抗呈理性,对等效网络有明显的抑止休博作用。 但在n 运转理论标明,如串联电抗器的主要用处限制合闸涌流,应选择0.2~2%容抗值得电抗器;如是为抑止高次谐波则应选择6%容抗值的电抗器。电抗器应串联在电容器组的电源侧,其抑止谐波效果会更好。 2串联电抗器存在的弊端 2.1电容器投切时产生过电压 在并联电容器组的回路中串联的电抗器,特别是线性电抗器,或是质量因数较高电抗器,在断路器投切电容器时都会产生过电压,因断路器在合闸时的弹跳和分闸时的重燃,均会增加过电压产生的几率和倍数。故而投切电容器的断路器宜选择高性能、无涌流,不发作重燃的开关,以防止操作时产生过电压。

电容器的电容教案(教师版)

第8节电容器的电容的教学设计 【教学目标】 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。 【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。 电视、电脑、VCD等线路板。 这么多的电器中用到了电容器,电容器是什么样的元件?它的构造、原理和作用有哪些呢?(一)电容器 [教师活动] 出示一纸质电容器并将其拆开,请大家观察它的构造。 学生汇报观察结果:该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘)。 课件展现 [教师板书]任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。 [教师活动]给学生出示相距10cm的两金属板,平行相对放置,并提出思考问题:这套装置能否构成一个电容器? 学生思考后回答:能,两金属板是导体,中间的空气是绝缘物体。 教师总结:这种电容器叫平行板电容器,其中的绝缘 物质为电介质。 [教师演示] 按图连接电路,提示学生注意观察实验 现象:当S接a和接b时,观察电流表指针的偏转情 况。 [学生总结] 当S接a时,电流表指针发生偏转。 当S接b时,电流表指针反向偏转。 教师用课件模拟电容器的充放电过程: (S接a)(S接b) [学生活动] 观察动画,总结电容器的充放电规律。

[教师点拨学生总结结论并板书] 1.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,两个极板将分别带上等量的异号电荷,这个过程叫充电。 2.当用导线把充电后的电容器两极板接通,导线中也有电流通过,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这一过程叫放电。 注意:我们把一个极板所带电荷量的绝对值叫电容器的所带电荷量Q。 [问题讨论] 独立思考后回答下题,可以看书寻找答案。 有电流就有电流做功,会消耗能量,在充放电过程中能量如何转化的? 学生思考后回答:充电:电源能量电场能 放电:电场能其他形式能 [类比探究] 水杯可以盛水,可称为水容器。水杯存水的本领大小由什么决定,电容器储存电荷的本领的由哪些因素决定呢? 【教师板书】 (二)电容 电容:反映电容器储存电荷的本领,用C来表示。 [学生活动] 如何分析水杯存储水的本领,先独立思考,然后再小组讨论回答下题。 学生思考后回答:可用水量比深度来判断水杯存水的本领。 [学生活动] 先猜想如何表示电容器的电容,然后阅读课本相关内容。 学生回答:电荷量与电压的比值来表示。 [教师总结]可用电容器所带电量与两板间电压的比值来描述电容器容纳电荷的本领。 学生活动:利用互联网搜索学习电容器的电容与容器所带电荷量Q、电容器两极板间的电势差U的关系是怎么得出来的。思考C与Q、U有关吗,C由Q、U决定吗? 学生思考后回答:C不由Q、U这些外界因素决定,因为C由电容自身决定。 [教师板书] 电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容的电容。 比值定义式:C=Q/U,C不由Q、U决定 物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量 单位:法拉符号:F 1F=C/V 1F=106μF=1012pF [学生活动] 电容器的电容与极板间的电压、极板所带的电荷量无关,那与什么因素有关呢?下面我们以平行板电容器为例来研究一下。 [教师板书] (三)平行板电容器的电容 [学生活动] 猜想平行板电容器的电容可能与什么因素有关? 学生回答:可能与极板面积、板间的距离、两板间的绝缘物质有关。 [学生活动] 思考用实验如何来探究电容跟这些因素间的关系? [师生总结] 采用控制变量法。 [实验步骤] (1)介绍静电计:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差。使用时把它的金属球跟一个导体相连(或者同时接地),从指针的偏转角度就可以测出两个导体问的电势差。 (2)实验探究

(完整word版)电容器电容练习题

电容器电容练习题 一、选择题 A.电容器充电量越大,电容增加越大 B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比 C.电容器的电容越大,所带电量就越多 D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 2.(双选)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5μF D.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 3.对于给定的电容器,描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的[ ] 4.(双选)关于电容器和电容的概念下列说法正确的是[ ] A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器 B.用电源对平板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷 C.某一电容器带电量越多,它的电容量就越大 D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大 5.(双选)图2的电路中C是平行板电容器,在S先触1后又扳到2,这时将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是[ ]

A.平行板电容器两板的电势差不变 B.平行扳电容器两板的电势差变小 C.平行板电容器两板的电势差增大 D.平行板电容器两板间的的电场强度不变 6.某平行板电容器的电容为C,带电量为Q,相距为d,今在板间中点放一电量为q的点电荷,则它所受到的电场力的大小为[ ] 7.(双选)一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连,如果使两板间距离逐渐增大,则[ ] A.电容器电容将增大 B.两板间场强将减小 C.每个极板的电量将减小 D.两板间电势差将增大 8.(双选)如图3所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则[ ] A.电容器带电量不变 B.尘埃仍静止 C.检流计中有a→b的电流 D.检流计中有b→a的电流 二、填空题 9.电容是表征_______的物理量,如果某电容器的电量每增加10-6C,两板之间的电势差就加1V,则该电容器的电容为_____. 10.如图4所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,不改变两板的带电量,把A板向右移,静电计指针偏角将_______;把A板竖直向下移,静电计指针偏角将______;把AB板间插入一块电介质,静电计指针偏角将__________.

电容器的电容-教案

1.8电容器的电容 【教学目标】 1、知道电容器的概念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充放电现象。 2、理解电容的概念,掌握电容的定义公式、单位,并会应用定义式进行简单的计算。 3、通过实验了解影响平行板电容器大小的因素,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量大小的方法。 4、体会类比的方法和控制变量法;培养学生科学探究的意识和能力;激发学习物理知识的兴趣。 【教学重难点】 电容概念的理解和平行板电容的决定式的探究 【教学方法】 网络学案导学法、启发式教学法、实验探究法、信息技术辅助教学法 【教学手段】 网络创新教学平台、PPT、动画课堂、实验演示、教学视频等。 【教学策略】 本节课中教师充分利用信息技术与各种学习资源整合,引导学生观察、思考激发学生的探究欲和求知欲。 【教学准备】 发布课前学案、教师浏览、批注学生的回帖 1、利用网络创新教学平台提供丰富的学习资源引导学生根据学习提示进行自主学习。 「设计意图:针对学生实际,设置学生力所能及的学习目标,通过提供形象生动的学习资源充分激发学生学习兴趣,调动学习积极性,培养自主学习能力,为课上学习做好铺垫和准备。」 2、利用网络创新教学平台发布了互动讨论,学生在根据课前学案的学习提示完成自主 学习后,提交对互动讨论问题的回帖。 「设计意图:教师通过浏览学生对互动讨论的回帖了解学生知识掌握的欠缺与不足,实现对学生的学习反馈,并能实现对所有学生学情的掌握。」 【教学过程】 (一)学习成果展示交流

1、实物投影电容器实物(可变电容器、电解电容器、陶瓷电容器) 师:课前同学们收集了电容器,这是其中的三个,哪位同学能区分这三个电容器? 2、实物投影剥开的纸介电容器实物 师:哪位同学能能结合这个剥开的纸介电容器说出电容器的结构? 「设计意图:学生通过课前收集、观察剥开的电容器,近距离的接触电容器并了解它们的外形和结构,在一定程度上能激发学生对电容器做进一步探究的欲望。课上展示让学生获得成就感,激发学生进一步的学习兴趣。」 3、解决互动讨论1 师:通过课前学案,同学们对电容器的工作过程和电容的概念有了初步的了解和认识,并提交了有关问题的回复,下面同学们浏览互动讨论1。 (1)教师点评概括学生讨论内容的不足。 (2)出示课前学案中提供的动画资源,要求学生结合这一动画边操作边说出充放电过程的特点。 「设计意图:电容器的充放电过程特点,对学生来说较抽象难懂,为了突破这一难点,通过创新平台在课前学案中提供“电容器充放电过程动画模拟”让学生通过动手操作充放电过程,观察形象直观的动画模拟,从而达到初步了解充放电过程特点的教学目标;课上再让学生自主展示课前的学习成果,让学生在展示的过程中获得学习的成就感激发学习乐趣更达到加深认识的目的。」 师:通过动画模拟了解电容器充放电过程的特点,实际电路是不是这样的呢?看实验! (3)演示实验1:

物理3-1第二章含电容器电路经典习题

含电容器电路经典习题 例1:如图所示滑动变阻器R 1=1Ω,R 2=2Ω,R 3=6Ω,E =2V ,r =1Ω,C =500μF ,求: (1)断开S 1,合上S2时电容器电量是多少 (2)再合上S 1,稳定后电容上带电量改变多少 (3)若要求再断开S 1时电容C 上电量不变,那么当初R 1应调节为多少 例2:如图,电源电动势为14,不计内阻,R 1=12Ω, R 3=3Ω,R 4=4Ω,R 2为变阻箱,电容C =2×10- 10F 当电容器上带电量为4×10- 10 C ,电阻箱R 2的阻值多大 1、如图所示,E =10 V, r =1Ω, R 1=R 3=5 Ω, R 2=4Ω,C =100μF 。当S 断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态。求: (1)S 闭合后,带电粒子加速度的大小和方向; (2)S 闭合后流过R 3的总电荷量。 2、电动势为E 、内电阻为r 的电源与粗细均匀的电阻丝相联,组成如图所示的电路。电阻丝长度为L ,电阻为R ,C 为平行板电容器,其相对面积为S ,两板间的距离为d.在滑动触头向右滑的过程中,电流计中有电流通过,为什么若电流计允许通过的最大电流为I m ,求P 滑动时,所允许的最大速度是多少 3、如图所示,将一电动势E =,内阻r=Ω的电源和粗细均匀的电阻丝相连,电阻比长度L=,电阻R=99Ω,电容C=μF ,当滑动触头P 以4×10—3 m/s 的速度向右滑动时,下列说法中正确的是( ) A .电容器C 充电,流过电流计G 的电流方向为a →G →b B .电容器 C 放电,流过电流计G 的电流方向为b →G →a C .每秒钟电容器两极板的电压减少量为 D .流过电流计的电流是4×10—3 mA 4、如图所示,电动势为 、内阻为r 的电源与电阻R 1、R 2、R 3、平行板电容器AB 及电流表组成电路,滑动变阻器R 1处于某位置时,A 、B 间的带电油 R 2 R 1 S C R 3 E r

说课-电容器的串联

《电容器的串联》说课教案 各位评委老师你们好! 今天我说课的内容是周绍敏主编的《电工基础》第4章第2节,这本教材是国家规划教材,《电工基础》是一门电子类专业的重要基础课程。下面我将从九个方面对本节课的设计进行说明: 一、说教材地位 电容器元件是一种重要的电学元件,几乎所有的电气设备多要用电容器,运用很广泛。本节知识是在前一节的知识基础上,进一步对电容器的认识和了解,本节知识对学生逻辑思维能力要求较高,主要学习电容器的性质、作用及安全电压的计算等。是后面RLC等电路的必备知识,是学习交流电路和电子线路基础。对电路维修如何选用电容器提供一定的理论支持。 二、说学生情况的分析 从知识角度:1、具有电容器的一些基础知识。2、具有电阻串联的知识。 从能力角度:具有一定的分析、比较、概括能力。 三、说教学目标 根据教材的要求,针对职高学生的心理特点和认知水平,确定教学目标如下: 1、知识目标 (1)掌握电容器串联性质。 (2)掌握等效电容和安全电压的计算。 2、能力目标 通过能够计算等效电容和安全电压,培养学生的分析、概括能力。 3、情感目标 通过本节课的学习,激发学生的学习兴趣,培养学生理论联系实际的科学态度和勇于探索的科学精神。 四、说教学重点难点 1、教学重点: (1)掌握电容器串联性质。 (2)掌握等效电容和安全电压的计算。 2、教学难点: 串联电容器安全电压的计算。 在理解电容器的耐压值的基础上,知道电容器安全工作的重要性。这部分的知识学生难于理解,故为本次课的难点。 五、说教学方法 本节课以“边讲边练”为主线,教师精讲,学生多练,打破教师讲学生听,教师独霸讲台的单向信息交流的模式。教师引导,学生概括,充分体现以学生为主体,教师为主导的教学原则。 六、说教学手段 多媒体教学:可以节省时间,提高课堂利用率。 七、学法指导 1、模仿法:模仿是人的天性,学生通过模仿了解并掌握所学。 2、练习法:反复练习,熟能生巧。 3、讨论法:相互讨论能取长补短。 八、说教学过程 (一)引入(3分钟) 复习提问的方式,先对上节知识的简单回顾和对电阻串联知识的复习(采用问答的方式)导入新课。

高中物理电容器和电容典型例题解析

电容器和电容典型例题 【例1】平行板电容器所带的电荷量为Q=4×10-8C,电容器两板间的电压为U=2V,则该电容器的电容为;如果将其放电,使其所带电荷量为原来的一半,则两板间的电压为,两板间电场强度变为原来的倍,此时平行板电容器的电容为。 【例2】如图电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是 A、合上S,使A、B两板靠近一些 < B、合上S,使A、B正对面积错开一些 C、断开S,使A、B间距增大一些 D、断开S,使A、B正对面积错开一些 【例3】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器两板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示的虚线位置则:()( A、U变小,E不变 B、E变小,W不变 C、U变小,W不变 D、U不变,W不变 【例4】置于真空中的两块带电的金属板,相距1cm,面积均为10cm2,带电量分别为Q1=2×10-8C,Q2=-2×10-8C,若在两板之间的中点放一个电量q=5×10-9C的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大 【例5】A,B两块平行带电金属板,A板带负电,B板带正电,并与大地相连接,P为两板间一点。若将一块玻璃板插入A,B两板间,则P点电势将怎样变化。 ] 【例6】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. 【例7】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′______.

高二物理电容器教案.doc

高二物理电容器教案 凡事预则立,不预则废。学习物理需要讲究方法和技巧,下面我为你整理了,希望对你有帮助。 物理电容器教案 【教学目标】 1、知识与技能 ⑴知道电容器的概念;了解常见电容器的外形、结构和符号 ⑵理解电容的意义,知道其单位,并会用电容定义式进行计算 ⑶了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。 2、过程与方法 通过实验与观察,了解电容器的构造和特点,知道电容器的基本作用是储存电荷。通过类比法理解电容器的电容概念。 3、情感态度与价值观 渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定,不由外因决定的观点。教学重难点 【教学重点】电容的概念 【教学难点】电容的引入与理解;研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究。 教学过程 【教学过程】 新课引入:感知电容器,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。以老师手上的电脑主板为例,看看哪些是电容器。 (一) 电容器的结构 1、构造:实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。 问题讨论: 2、充电、放电 演示:连接课本29页的电路 现象观察:当接a时,G偏转 当接b时,G反偏转 充电时,带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电场能增加。 放电时,带电量Q减少,板间电压U减小,板间场强E减小, 电场能减小。 (二) 电容 提出问题1:既然电容器是用来储存电荷的,而不同电容器容纳电荷的本领是不同的,我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力,这应是一个怎样的物理量呢? 定性分析:对一个电容器来说,其储电能力应该是一定的,我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。 对电容概念的总结: 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

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