1.7电容器与电容43553

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.7,电容器与电容,情景探究一,摄影时如光线不足,你一定知道用闪光灯在如此短的时间内,仅靠电池直接给闪光灯供电就能发出如此强的光吗,?,请你探究分析其中的奥妙,!,内置闪光灯的相机,情景探究二,观察日常生活中的日光灯的启动,探究启动器的构造与工作原理,情景探究三,莱顿瓶,-,存储电荷的装置,也可称为“,电容器,”,探究感应起电机的构造与工作原理,电脑主板,一,.,电容器,1.,电容器的构造,:,任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器,.,在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,(,电介质,),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器,2.,电容器的工作状态,:,作用,:,可以容纳电荷,.,充电,:,使电容器带电的过程,叫充电,.,电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量,.,充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电过程是,电能转化为电场能,的过程,.,电 容 器充电实验,放电,:,使电容器两极板上的电荷中和的过程,.,是电场能转化为其它能的过程,一个电容器所带的电荷量,Q,电容器所带的电荷量，是指每个极板所带的电荷量,Q,的绝对值,二 电 容,.,充电后的电容器的两极板间有电势差,这个电势差跟电容器所带的电荷量有关,.,实验表明：电容器所带的电荷量,Q,与电容器两极板间的电势差成正比，比值,Q/U,是一个常量。不同的电容器，这个比值一 般是不同的。,.,这个比值表征了电容器储存电荷的特性,1,、定义：电容器所带的电荷量,Q,与电容器两极板间的电势差,U,的比值，叫做电容器的电容，用,C,来表示。,2,、,电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为,1V,时电容器需带的电荷量。,即,C=Q/U,3,、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。,4,、单位：在国际单位制中电容的单位是法拉（,F,），,常用单位还有微法（,F,）,和皮法（,pF,）。,1F=10,6,F=10,12,pF,对,一个确定的电容器而言，电容是不变的，,C,与,Q,、,U,无关。,C=Q/U,最简单的电容器是平行板电容器,猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？,两极板间的距离,d,两极板间的正对面积,S,是否插入电介质或电介质的种类,。,请看实验,实 验 探 究,1,、平行板电容器的电容,C,跟介电常数,成 正比，跟正对面积,S,正比，跟极板间的距离,d,成反比。,2,、平行板电容器的电容公式：,C=S/4kd,(,式中,k,为静电力常量,),三 平行板电容器的电容,思考与讨论：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离,d,，,那么，两极板间的电势差,U,、,电容器所带的电量,Q,、,两极板间的场强,E,各如何变化？,解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。,C=S/4kd,S/d,E=,U/d,1/d,Q=CU=,US/4kd,S/d,保持两极板的不变的实验探究,思考与讨论：平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大,d,，则,U,、,Q,、,E,各如何变化？,解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量,Q,始终不变。,C=S/4kdS/d,U=Q/C=Q/,（,S/4kd,）,d/S,E=U/d=Q/,Cd,=Q/,（,Sd/4kd,）,=,kQ/S,1/S,保持两极板的不变的实验探究,本题的思路是：当,d,（,或变化,、,S,）,发生变化，用,C=S/4kd,判断,C,的变化，再用,C=Q/U,判断出,Q,（或,U,）,的变化，最后用,E=U/d=Q/,Cd,判断,E,的变化。,比较、两类题型的解析过程，可以看到，抓住,Q,（或,U,）,不变这个条件是一个关键。,3,、平行板电容器充电后的两类典型情况：,电容器始终连接在电源上，两极间的电压,U,保持不变。,电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量,Q,保持不变。,四常用电容器,展示各种电容器实物,电容器是一储能元件,。,纸质电容器,陶瓷电容器,电解电容器,可变电容器,该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。,请带着这样以下几个问题阅读课本第,30,页常用电容器部分内容。,常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？,常用的固定电容器有哪些？,电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著,特征？,电容器常见的损坏原因是什么？,常用电容器可分为固定电容器和,可变电容器,。,聚苯乙烯电容器和电解电容器,电解电容器的正、负极性是固定的。,加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。,常用电容器,电容器,固定电容器,可变电容器,聚苯乙烯电容器,陶瓷电容器,电解电容器,纸质电容器,+,-,定片,动片,【,例,1】,两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为,2V,，,两极板带电量分别为,+6,10,-6,C,和,-6,10,-6,C,，,求：,(1),电容,C,；,(2),若电势差升高,1V,，,电容,C,和所带电量,Q,为多少,?,【,解析,】,电容器的电容,C=Q/U,，,但电容是由电容器的构造决定的，跟,Q,、,U,无关,.,(1),根据电容的定义式,C=Q/U=(6,10,-6,/2)F=3,10,-6,F,(2),若电势差升高,1V,，,电容器的电容仍不变，而此时所带电量,Q=CU=3,10,-6,3C=9,10,-6,C,练习一,如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量极板间电压和电容之间的关系的图象，其中正确的是,答案：,例题：如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是,该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体,金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大,如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了,如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了,答案：,一、电容器,1,、定义 2,、工作过程：充电与放电过程,二、电容,1,、定义 2,、单位,3,、电容的物理意义,三、平行板电容器的电容,1,、决定电容大小的几个因素,2,、平行板电容器的电容公式：,3,、平行板电容器充电后的两类典型情况：,四、常见电容器,1.,电容器与电容,