43电容器的充放电特性

4.3电容器的充放电特性导学案14.3电容器的充放电特性考纲要求：1、掌握电容器的充放电特性。2、了解电容器中的电场能量。3、能用万用表粗略地判别大容量电容器质量的好坏。教学目的要求：1、掌握电容器的充放电特性。2、理解电容器电场能量的计算。3、理解万用表粗略地判别大容量电容器质量好坏的原理。教学重点：电容器充放电特性。教学难点：电容器充放电特性。课时安排：2节课型：复习、教学过程：【知识点回顾】一、电容器的充电特性1、充电：。2、充电过程实质：。3、充电过程的微观分析：（1）现象：①白炽灯。②A1的读数。③V的读数。④最后A1指向，V的大小等于。（2）解释：开关S没有打到1之前：；开关S刚打到1的瞬间：；开关S打到1之后：；开关S打到1经过一段时间：。4、充电过程的特点：（1）充电开始到结束的过程，电容器中有充电电流（电流经电容内部介质）且充电电流，并按规律减小，两端电压按规律增大。（2）充电结束后，电流，电容器两端电压，电容器存储的电量Q。5、充电过程中，uc与i的变化曲线：二、电容器的充电特性1、放电：。2、放电过程实质：。3、放电过程的微观分析：（1）现象：①白炽灯。②A2的读数。③V的读数。④最后A2指向，V的大小等于。4.3电容器的充放电特性导学案2（2）解释：开关S没有打到2之前：；开关S刚打到2的瞬间：；开关S打到2之后：；开关S打到2经过一段时间：。4、放电过程的特点：（1）放电过程中，uc、i。（2）放电结束后，电流，电容器两端电压，电容器存储的电量Q。5、放电过程中，uc与i的变化曲线：三、电容器的充放电电流i==电容器中变化，电容器中就产生电流；电容器变化，电容器中就产生电流。四、时间常数1、定义：。（τ越大，表示）2、电阻R：。五、电容器中存储的电场能量公式：。六、电容器质量好坏的判断1、使用仪器：。2、理论依据：。3、具体情况：（1）质量好的，漏电量小：。（2）质量差的，漏电量大：。（3）内部短路：。（4）内部断路、电容量小：。【课前练习】一、判断题1、电容器充电过程是电源的能量转变为电容的电场能量的过程。()2、充电电流是指电荷直接通过电容器介质而形成的。()3、由公式i=Ctuc知，电容器上的电流与端电压成正比。()二、选择题1、下列说法中，错误的是()A．电容器是储能元件，其储能与它两端的电压有关B．换路前后瞬间，电容器两端的电压保持不变C．平行板电容器两极板间距离越小，电容越大D．平行板电容器放电时，电荷通过电容器中的介质从一个极板移动到另一个极板2、用万用表电阻档检测大容量的电容器质量时当我们将表棒分别与电容器两端接触时看到指针有一定偏转后很快回到接近于起始的位置说明该电容器()4.3电容器的充放电特性导学案3A．内部已短路B．有较大的漏电C．内部可能断路D．质量较好漏电较小三、填空题1、一只2uF的电容器当其端电压由100V升至200V时，储能增加了J。2、在电容器充电电路中，已知电容C=luF，在时间间隔为0.Ols内，电容器上的电压从2V升高到12V，那么在这段内电容器的充电电流为；如果在时间间隔0.1s内，电容器上电压升高10V，则充电电流为。3、用万用表电阻挡测较大容量电容的质量时，应选择挡。在测量过程中，我们将两表笔和电容器两极相连时，若指针不偏转，则说明该电容器，若发现指针偏转到零后不能返回，则说明该电容器，若偏转后不能返回到起始位置，则说明该电容器____。4、电容器是一个元件，充电时电容器把电场中，放电时又将释放出来，电容器所储存的电场能为.四、计算题1、有一只5uF的电容器已被充电至300V，现要将它放电至100V，则该电容器所储存的电场能减少了多少？【例题分析】例1在给电容为100uF的电容器充电时，电容上的电压从零伏增加到50V，试问电源供给电容器多少电能？若此电容器接着开始放电，电容器上的电压从50V降到30V，试问此时电容器中还存储多少电场能量？电容器释放了多少电场能量．例2：如图伏特表读数为20V时，电容器的电压变化率为多少。【巩固练习】1、100uF电容器充电至100V，通过100Ω电阻与另一只50uF,充电至80V的电容器异极性相连，求开关接通的瞬间，二电容器上电压的变化率。【课后练习】一、判断题1、电场能量与电容器两端电压是线性关系。()2、电容充放电量的电流与电容器两端的电压对时间的变化率成正比，而与电容器两极板间电压的大小无关。()3、在检测较大容量的电容器的质量时，当万用表的表棒分别与电容器的两端接触时，发现指针根本不偏转，这说明电容器内部已经短路。()4.3电容器的充放电特性导学案44、可以用万用表电阻档的任何一个倍率来捡测较大电容器的质量。()二、选择题1、产生电容器能量损耗的原因是()A．电容器本身是耗能元件B．电容器在电路中会不断吸收能量C．电容器介质漏电等因素损耗能量D．工作电流通过电容器两极板间介质时要发热2、如图电路中，若将介质填入电容中，电路中将出现的情况是()A．有电流流动，且方向为a到bB．有电流流动，且方向为b到aC．无电流流动D．无法判断3、若我们看到指针偏转到零欧姆位置之后不再返回则说明该电容器()A.内部可能断路B．漏电较大C．内部已短路D.质量较好漏电较小4、一1000微法的电容器通过一电键和一100欧的电阻与一100V的电源相接，则电路接通到电路稳定的过程中电阻上所损耗的能量为：()A．5JB．2.5JCl.25JD．无法确定三、填空题1、巳知某一电容器电容C=100uF，如图所示：(1)电容电压UC由开始按50v/s直线上升，则i=；(2)电容器电压为220V，恒定不变，则i=。2、如图所示电路中，Ic=，Uc=，电容器贮存的能量Wc=.第1题图第2题图3、有一电容为0.1uF的电容器，若以直流电源对它充电，在时间间隔Δt=10us内相应电压变化量为Δuc=20V，则该段时间的充电电流为。4、有一电容为50uF的电容器，通过电阻器R放电。放电过程中，电阻器吸收有能量为5J,放电时的最大电流为0.5A，电容器未放电前所储存的电场能量为，刚放电时电容器两端的电压为，电阻器R的值为____。5、如图所示电路中，已知IS=2A，电阻R1=3Ω,R2=R3=R4=1Ω,C=0.2F，则电容器端电压UC=_________，储存的电场能WC=_________。6、电路如图5所示，开关在1位置时，电路已处于稳定状态，则开关拨至2位置并稳定后，U=_________，电阻R2上消耗电能WR2=________第5题图第6题图第7题图7、如图6电路，UC=________,WC=________。4.3电容器的充放电特性导学案5四、计算题1、某电路如图示，已知Is=5A，电阻R1=3Ω，R2=R3=R4=1Ω,C=0.2uF,求电容器两端的电压和储存的电能。2、如图所示，E=10V，R1=4Ω,R2=6Ω,C=30F，电源内阻不计，求：（1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流；（2）然后将开关S断开，求这以后流过R1的总电量。3、如图所示，C1=4F，C2=3F，C3=6F，E=3V，电路处于稳定状态后开关S合向2，求各电容的带电量和电压。4、如图，已知E=12V，R1=1KΩ，R2=2KΩ,R3=3KΩ,R4=4KΩ,C1=3F，C2=6F，求：（1）开关S断开且电路达到稳态时UC1和UC2；（2）开关S闭合且电路达到稳态时UC1和UC2。