10.4 电容器的电容（导学案）（含解析） 2025-2026年人教版【2019】高二物理必修第三册.docxVIP

第4节电容器的电容

导学案

【学习目标】

1、观察常见电容器的构造，建构电容器模型。通过实验，观察电容器在充、放电过程中电流与电压的变化，分析电荷量变化及能量转化情况。

2、经历实验探究电容器两极板间电势差与所带电荷量关系和用物理量之比定义电容的过程，理解电容概念。知道电容的单位。

3、了解电容器的类型、特性及作用。

4、了解影响平行板电容器电容大小的因素。

【学习重难点】

学习重点：通过实验建构电容的概念。

学习难点：通过实验建构电容的概念。

理解电容器的充、放电过程。

【知识回顾】

1、在匀强电场中，电场强度与电势差之间的关系为：__________。

2、在v-t图中，图像与坐标轴所围的面积等于______________________________；在a-t图中，图像与坐标轴所围的面积等于______________________________；在F-x图中，图像与坐标轴所围的面积等于____________________。

3、用比值定义法定义的物理量，与求比的两个物理量__________，__________它们的比值。

4、静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的__________，从指针的__________就可以知道两个导体间的__________的大小。

【自主预习】

1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都能构成__________，其电路图符号为：__________，其作用为__________。

2、电容（符号：__________）：电容器__________与__________的比值。定义式为：__________

3、电容的决定式：__________

【课堂探究】

第一部分：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——__________（空气也是一种__________），就构成了一个最简单的电容器，叫做____________________。

任何两个__________又__________的__________都能构成电容器。电容器的作用：__________。

电容器的电路图符号：__________

【视频】电容器的充、放电演示。

使电容器的两个极板分别带上__________的__________电荷，这个过程叫充电。

已经充电的电容器两极板上的电荷的中和过程，叫放电。

思考1：充电完成后，与充电前相比，电容器有哪些变化？

思考2：充电完成后，与充电前相比，电容器有哪些变化？

【实验】用传感器观察电容器的充放电过程。

思考3：在I-t图像中，图像与坐标轴所围面积的含义是什么？

【视频】用传感器观察电容器的放电过程。

关于电容器，需要注意以下几点：

1、充放电时间极短，充放电完成时，灵敏电流计的指针__________，说明此时电路中__________电流。

2、把__________极板带电量的__________叫做电容器的带电量，用Q表示。

3、若保持与电源连接，则板间电压U__________。

4、若断开电源，则极板所带电量Q__________。

思考4：既然电容器能储存电荷，那么如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢？

（类比法：类比圆柱型水杯容器的储水。）

用____________________与____________________的比值来表示电容器储存电荷的能力。

第二部分：电容

电容（符号：__________）：电容器____________________与____________________的比值。

→定义式：__________

思考1：电容C与电荷量Q成正比与电压U成反比吗？

思考2：怎样理解C＝ΔQ/ΔU？

电容的单位：__________（符号：__________），1F＝1__________，1F＝__________μF＝__________pF

电容的物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷__________。

加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏。这个极限电压称为__________。电容器外壳上标的电压是工作电压，或称__________，额定电压比击穿电压__________。

第三部分：探究影响平行板电容器电容的因素

【实验】探究影响平行板电容器电容大小的因素。

实验方法：__________。

平行板电容器电容的决定式：

其中，k表示__________；S表示__________；d表示__________；εr表示__________。

【视频】探究影响平行板电容器电容大小的因素。

几种常用电介质的相对介电常数：

电介质

空气

煤油

石蜡

陶瓷

玻璃

云母

水