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第七节 电容器与电容 知识与技能 1.知道什么是电容器及常见的电容器 2.理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算 3.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系，掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题 学习重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容 学习难点：电容器的电容的计算与应用 引入新课： 18世纪40年代，随着起电装置的改善和对大气电现象的研究，人们在电液理论的影响下，纷纷寻找储存电荷的方法。1745年德国的克莱斯特用导线将摩擦所起的电引向装有铁柱的玻璃瓶。1746年荷兰莱顿大学物理学教授马森布洛克用一支枪管悬挂在空中，用起电机与枪管连接，另用一根铜线从枪管中引出，浸入一个盛有水的玻璃瓶中。这个装置成功的储存了电荷，后来这个蓄电的瓶子被称为“莱顿瓶”。这就是最早的电容器的雏形。 新课教学： 思考讨论下列问题： 1.电容器的基本结构是什么？ 2.充电过程和放电过程是怎样的？ 3.充放电过程的能量是怎样转化的？ 总结：1.由两块彼此绝缘、相互靠近的导体组成。 2.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，两个基本就分别带上了等量的异号电荷，这个过程叫做充电；用导线把充电后的电容器的两极板相连，两极板上的电量中和，电容器就不带电了，这个过程叫做放电。 3.充电的过程是电源的能量储存在电容器中的过程；放电的过程是电场能转化为其他形式的能量的过程。 思考讨论下面的问题： 1.充电后电容器的两极极板间有电势差，这个电势差与电容器所带的电荷量有什么关系？ 2.我们说“电容器所带的电荷量”是指电容器两个极板上所带电荷量之和呢还是指一个极板上所带电荷量的绝对值？ 3.什么叫电容（capacitance）？其数学表达式是什么？电容器的电容与什么有关？ 4.电容的物理意义是什么？ 5.电容的国际单位是什么？常用单位是什么？国际单位与常用单位之间有什么换算关系？ 总结：1.实验表明，一个电容器所带的电荷量与电容器两极间的电势差成正比。 2.是指每个极板所带电荷量的绝对值。 3.电容器所带的电荷量与电容器两极极板间的电势差的比值，叫做电容器的电容。用表示电容。其数学表达式为。电容器的电容与其本身的特性有关。 4.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量。 5.在国际单位制中，电容的单位是法拉（farad），简称法，符号是F。常用单位有微法（）和皮法（）。它们与法拉的关系是： ， “平行板电容器的电容”部分，思考下面的几个问题： 1.静电计是如何测量两个导体间电势差的大小的？ 2.教材是如何应用静电计研究“影响平行板电容器大小的因素”的？ 3.当两极板间是真空时，平行板电容器的电容都与哪些因素有关？其数学表达式是怎样的？ 4.当两板间充满同一种介质时，平行板电容器电容的数学表达式又是怎样的？ 总结：1.静电计实质上也是一种验电器。把它的金属球与一个导体相连，金属壳与另一个导体连接（或者金属壳与另一个导体同时接地），从静电计指针偏转角度的大小就可以推知两个导体间电势差的大小。 2.应用静电计研究影响平行板电容器大小的因素的过程是这样的： ⑴保持极板上的电荷量不变，两极板间的距离也不变，改变两极板的正对面积，通过静电计指针的变化得知两极极板间电势差的变化，由电势的变化判断与正对面积之间的关系； ⑵保持极板上的电荷量不变，两极板的正对面积不变，改变两极板间的距离，从而得知与两极板间的距离的关系； ⑶保持、、都不变，在两极板间插入电介质，通过静电计指针的变化得知两极板间电势差的变化，由此判断两极板间电介质的存在对电容量的影响。 3.理论分析表明，当平行板电容器的两极板间是真空时，电容与极板的正对面积、极板距离的关系为，式中为静电力常量。 4.当两极板间充满同种介质时，电容变大为真空时的倍，即。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（relative dielectric constant）。 例1.平行板电容器的电容 A.跟两极板间的距离成正比 B.跟充满极板间的介质的介电常数成正比 C.跟两极板的正对面积成正比 D.跟加在两极板间的电压成正比 答案：BC 变式练习1.：水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正点的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大，则[2005年高考?全国理综卷Ⅲ] A.电容变大，质点向上运动 B.电容变大，质点向下运动 C.电容变小，质点保持静止 D.电容变小，质点向下运动 变式练习2.平行板电容器的一个极板与静电计的金属杆相连，另一个极板与静电计金属外壳相连。给电容器充电后，静电计指针偏转一个角度。以下情况中，静电计指针的偏角是增大还是减小？ ⑴把两极板间的距离减小； ⑵把两极板间的相对面积