课时10.4 电容器的电容-高中物理同步练习分类专题教案(新教材人教版必修第三册)

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第十章 静电场中的能量
课时 10.4 电容器的电容
1.知道什么是电容器及常见的电容器,能举例说明电容器的应用。
2.观察电容器充电和放电时的物理现象,会分析充、放电时的能量转换。
2.理解电容器电容的概念及定义式。
3.掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。
一、电容器
1.电容器:由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成。
2.平行板电容器:在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质-电介质(空气也是一
种电介质),就组成一个最简单的电容器,叫作平行板电容器。
3.电容器的充、放电现象
把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路。如图所示。
电容器的充、放电
(1)充电:把开关 S 接 1,电源给电容器充电,电容器两极所带电荷量逐渐增大,电流表示数减
小,电压表示数增大,当电流表示数为 0,电压表示数不变时,电容器充电结束。
(2)放电:把开关 S 接 2,电容器对电阻
R
放电,电流表示数减小,电压表示数减小,当电流表
示数为 0,电压表示数为 0
时放电结束。
(3)电容器充、放电过程中能量的变化
① 充电过程:电源的能量不断储存在电容器中。
② 放电过程:电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。
二、电容
1.定义:电容器所带的电荷量
Q
与电容器两极板之间的电势差
U
之比。
2.定义式:
C
=。
3.物理意义:表征电容器储存电荷本领的特性。
4.单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉(F),另外还有微法(μF)和皮法(pF),1 μF=
10-6 F,1 pF=10-12 F。
1
5.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
器就会损坏。
6.平行板电容器
(1)电容的决定因素:电容
C
与两极板间的相对介电常数
ε
r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。
(2)电容的决定式:
C
=,
ε
r为电介质的相对介电常数。当两极板间是真空时,
C
=,式中
k
静电力常量。
三、常用电容器
1.固定电容器
(1)定义:电容固定不变的电容器。
(2)分类:聚苯乙烯电容器和电解电容器。
2.可变电容器:由两组铝片组成,固定的一组铝片叫作定片,可以转动的一组铝片叫作动片。转
动动片,使两组铝片的正对面积发生变化,电容就随着改变。
基础过关练
题组一 对电容器、电容的理解
1.(多选)下列关电容器和电容的说法中,正的是 (  )
A.根据 C=
Q
U
可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两极板间的电压成反比
B.于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比
C.的电容器论其两板间的电压如变化(击穿电压)带的电荷量
电压的比值都恒定不变
D.电容器的电容是表示电容器容电荷本领大小的物理量,其大小与在两板间的电压
2.下列个选对给定的电容器充电时电荷量 Q、电压 U、电容 C之间相的图,其
中不正的是 (  )
2
3.有一充电的电容器,两极板间的电压为 3 V,所带电荷量为 4.5×10-4 C,此电容器的电容是 (  )
A.7.5×10-5 F
B.1.5×10-4 F
C.1.35×10-3 F
D.2.7×10-3 F
4.一电解电容器如图所示,接如图乙所示的电路,下列说法正的是 (  )
A.电容器有在电压为 45 V 时,电容33 μF
B.电容器能容的最大电荷量为 3.3×10-5 C
C.接通电路,电容器的电容33 μF
D.接通电路灯泡持续
5.ab两个电容器如图所示图乙数。则关ab两个电容器的下列说法正
的是 (  )
A.ab两个电容器的电容之比为 8 1
B.ab两个电容器的电容之比为 4 5
3
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