10.4　电容器的电容 习题课件 (共42张PPT)+(共37张PPT) -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(课件网) 第十章 静电场中的能量 第4节　电容器的电容 课题1　电容器的电容 内容索引 学习目标 活动方案 检测反馈 学 习 目 标 1. 知道电容器的概念，通过实验观察电容器的充、放电现象． 2. 掌握电容的定义式、单位，会应用定义式进行简单的计算． 3. 认识常见的电容器． 活 动 方 案 1. 观察拆开的电容器的内部结构． (1) 什么是电容器？ 【答案】 两个彼此绝缘的导体，当靠得很近且之间存有电介质时，就组成一个电容器． (2) 动动脑筋，你能利用身边的物品做一只电容器吗？ 【答案】 相邻两同学构成电容器，两枚硬币构成电容器等．(中间空气绝缘，人和硬币都是导体) 活动一：观察电容器的充电、放电现象 2. 分组实验：观察电容器的充电、放电现象． (1) 实验目的 观察电容器在充电、放电时电路中的电流情况和电容器两极板的电压情况，形成对充电、放电过程的正确认识． (2) 实验原理 借助电流表的读数判断充电、放电电路中电流的流向和大小变化情况．借助电压表的读数，判断电容器两极板电势差在充电、放电过程中的变化情况． (3) 实验装置 如图所示，S2为单刀双掷开关，S2接通1时为充电过程，接通2时为放电过程．电流表的0刻度在表盘刻度的中间． 注意：实验前应合理选择电源、电容器和电阻(如电源用4节干电池，电容器的电容为220 μF，电阻的阻值为10 kΩ)，使充电、放电过程中的电流表和电压表既能工作在量程范围内，又能明显呈现两电表的读数大小变化，同时还具有恰当的充电、放电时间． (4) 实验步骤 ①充电(使电容器带电的过程)：S2接通1，再接通S1，观察电流表、电压表指针偏转情况． 实验现象：通过电流表的电流方向向_____，电流表的示数逐渐变_____，电压表的示数逐渐变_____. ②放电(中和掉电容器所带电荷的过程)：S2接通2，观察电流表、电压表指针偏转情况． 实验现象：通过电流表的电流方向向_____，电流表的示数逐渐变_____，电压表的示数逐渐变_____. ③断开电路，整理器材． 右 小 大 左 小 小 (5) 现象分析 电容器的充电过程，电源提供的能量转化为电容器的_____能，与电源正极相连的极板带_____电荷；电容器的放电过程，电容器的_____能转化为其他形式的能． 电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流；电路稳定时，电路中没有电流，电容器两端有_____. 电场 正 电场 电势差(或电压) 总结：充电电流与放电电流 (1) 电容器两极板间的电介质是绝缘物质，所以充电结束后的电容器相当于断路． (2) 充电过程中，电荷由电源流向电容器，形成充电电流，且电流由电源正极流向正极板(与电源正极连接的极板)，正极板带上正电荷，负极板带上负电荷． (3) 放电过程中，电荷由极板流向用电器，形成放电电流，且电流由正极板流向用电器． 3. 演示实验：用传感器观察电容器放电过程． 一位同学得到的I－t图像如图所示，电源电压是8 V. (1) 在图中画一个竖立的狭长矩形(在图的最左边)，它的面积的物理意义是什么？ 【答案】 面积表示在0.2 s内电容器放出的电荷量． (2) 怎样根据I－t图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？试着算一算． 【答案】 每个方格的带电荷量为 0.2×10－3 A×0.4 s＝8×10－5 C， 数出格数约42格，电荷量q＝3.36×10－3　C. 4. 由于电容器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是异号、等量的．什么是电容器的带电荷量呢？ 【答案】 一个极板所带电荷量的绝对值． 1. 探究电容器的带电荷量与电压的关系． 对给定的电容器充电后，连接正负极的导线直接接触放电. 活动二：探究电容器的带电荷量与电势差的关系 充电电压 8 V 16 V 24 V 火花 声响 (1) 现象分析：电压越高，看到的火花有什么不同？听到的 ... ...