题目内容
（请给出正确答案）
有一个平板电容器，充电后极板上电荷面密度为σ0=4.5×10-5C·m-2，现将两极板与电源断开，然后再把相对电容率为εr=2.0的电介质插入两极板之间。此时电介质中的D、E和P各为多少？
答案
插入电介质以前，电容器已与电源断开，极板上电荷面密度不再变化。作一闭合圆柱面，其轴线与板面垂直，一个底面在极板内，一个底面在介质内，底面面积为S(图)。介质中电位移方向与极板垂直，因此在侧面上D·dS=0，在极板内的底面上，D=0
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源上充电，当(1)充足电后;(2)然后平行插入一块面积相同、厚度为δ(δ＜ d)、相对电容率为ε，的电介质板;(3)将上述电介质换为同样大小的导体板。分别求电容器的电容C，极板上的电荷Q和极板间的电场强度E。
阅读材料，根据要求完成教学设计任务。
材料：某高中物理教材“电容器的电容”一节有如下演示实验。
如图．用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U。
1．保持极板上的电荷量Q不变，两极板间的距离d也不变，改变两极板的正对面积S，从而得知电容C与正对面积S的关系。见图甲。
2．保持极板上的电荷量Q不变，两极板的正对面积s也不变，改变两极板间的距离d，从而得知电容C与距离d的关系。见图乙。
3．保持枪、S、d都不变，在两极板间插入电介质，从而得知两极板间电介质的存在对电容C的影响。见图丙。
任务：（1）材料中的三个实验采用了什么实验方法。
（2）基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。
(1)这个电容器放入盒内与不放入盒内相比，电容改变多少？
(2)如果盒中电容器的一个极板与金属盒连接，电容器的电容改变多少？
用一块εr=5的玻璃板充满平板电容器两极板问的空间，在下面两种情形下将玻璃板移开，求电容器的新能量W'与原能量W之比值：（1）电容器一直与直流电源相接；
（2）用支流电源给电容器充电后，先断开电源再抽出玻璃板。
