高二物理课件 1.8 《电容器与电容》 4（人教选修3-1）

欢迎进入物理课堂 电容器与电容 观察纸介电容器的构造 该元件有两片锡箔 导体 中间是一层薄纸 两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器 相邻两个同学能否构成电容器 能 能 一 电容器 1 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器 这两个导体称为电容器的电极 2 电容器的充放电充电 使电容器带上电荷的过程 Q增加U增加E增加电场能增加 充电时两个极板总是带等量的异种电荷 每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量放电 使电容器失去电荷的过程 Q减少U减少E减少电场能减少 3 电容器的作用 容纳储存电荷 注意 电容器充电的过程中 在两极间加电压 两板带等量异种电荷不断增大 直到两极电压等于电源电压为止 该过程中电路中有短暂的充电电流 电容器充电后切断电源电荷不消失 从电源获得的电能储存在了电场中 电场能 电容器的电量 指一个极板所带电量的绝对值 圆柱型水杯容器的储水问题 h h A B C 1 水位每升高h 试比较A B C的储水量 2 哪个储水本领大 如何反映其储水本领 思考与讨论 那电容器储存电荷的本领如何表征呢 1 电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值 叫电容器的电容 符号C 2 电容的定义式 Q指每一个极板带电量绝对值 U表示电容器两板的电势差 电压 理解 电容器的电容与Q U无关 由电容器本身的结构决定 二 电容 3 电容在数值上等于使两极板间的电势差增加1V时 所需要的电荷量 4 意义 电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量 5 单位 国际单位制 法拉 法 F 1F 1C V常用单位 微法 F 皮法 pF 1F 106 F 1012pF 课堂训练 1 某一电容器 当带电量为4 10 6C 两极板间的电势差为20v 求 1 电容器的电容 2 当所带电量减半时 电容器的电容为多少 3 如果电容器不带电呢 研究平行板电容器的电容和哪些因素有关 演示 三 平行板电容器的电容 1 板间是真空时 2 板间充满介质时 式中S表示两板的正对面积d表示两板间的距离 r是电介质的相对介电常数 与电介质的性质有关 几种常用介质的相对介电常数 见课本P30 四 常用电容器 1 固定电容器 电容固定不变聚苯乙烯电容器电解电容器 正负极不能接反 不能接交流电2 可变电容器通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容 五 电容器使用时应注意的问题 1 电容器的击穿电压 加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度 超过这个限度 电介质将被击穿 电容器损坏 这个极限电压称为击穿电压 2 电容器的额定电压 电容器正常工作时的最大电压额定电压低于击穿电压3 注意电解电容器的极性 小结 一 电容器1 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器 2 电容器的充电 电容器与电源相连 电源能量 电场能电容器的放电 电容器与导线相连 电场能 其他形式能二 电容1 定义 C与Q U无关2 单位 法拉F1F 106 F 1012pF三 平行板电容器的电容C与 r S d有关四 常用电容器电解电容器可变电容器五 电容器使用时注意的问题工作电压 额定电压 击穿电压电解电容器有极性 正负极不能接反 不能接交流电 例题 1 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 在这种情况下 如增大两板间距d 则电容器电容C 板间电势差U 电容器所带电量Q 板间场强E分别如何改变 充电后 继续保持电容器与电源相连 电容器两板间电势差U不变 如增大d 则由 C将减小 再 Q减小 依E U d E将增大 2 平行板电容器充电后 切断与电源的连接 在这种情况下 如增大d 则C U Q E分别如何改变 C变小 Q不变 U变大 E不变 课堂训练 2 平行板电容器充电后 与电池两极断开连接 当两极板间的距离减小时 A 电容器的电容C变大B 电容器极板的带电量Q变大C 电容器两极间的电势差U变大D 电容器两极板间的电场强度E不变 AD 电容器放电过程中电流随时间变化的图像 1 在图中画一个狭长矩形 它的面积的物理意义是什么 电荷量2 怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量 图像与坐标轴间的面积40格Q 3 2 10 3C 3 根据以上数据估算出的电容是多少 C 4 10 4F 充电过程 演示 放电过程 演示 注意 充电后的电容器两极间短路时 一根导线相连 两板电量会中和 直到两极电压等于零为止 该过程中电路中有短暂的放电电流 电容器放电后 两板间不再有电场 电场能 其他形式的能量 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全