[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
甲、保持极板上的电荷量Q 、S不变,改变平行板两极板的距离d
现象:d↓ 偏角↓ U↓ C↑
d↑ 偏角↑ U↑ C↓
乙、保持极板上的电荷量Q 、d不变,改变平行板两极板的正对面积S
现象:S↓ 偏角↑ U↑ C↓
S↑ 偏角↓ U↓ C↑
丙、保持Q、S、d都不变,两极板间插入绝缘介质
现象:插入电介质 偏角↓ U↓ C↑