物理電容器和電容新人教選修PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1物理電容器和電容新人教選修物理電容器和電容新人教選修電容器和電容電容器和電容一、電容器一、電容器 . .定義：定義： 任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個(gè)電容器。體，組成一個(gè)電容器。 . .電容器的充、放電電容器的充、放電 QQE U充電：充電： 電容器兩板分別接在電電容器兩板分別接在電池兩端，兩板帶上等量池兩端，兩板帶上等量異種電荷的過(guò)程。異種電荷的過(guò)程。 電源能量電源能量電場(chǎng)能電場(chǎng)能 放電：放電：電源能量電源能量電場(chǎng)能電場(chǎng)能 充了電的電容器的兩板用導(dǎo)充了電的電容器的兩板用導(dǎo)線相連，使兩板上正、負(fù)電線相連，使兩板上正、負(fù)電荷中和的過(guò)程。荷中和的過(guò)程

2、。 電場(chǎng)能電場(chǎng)能其他形式能其他形式能 說(shuō)明：說(shuō)明：1.在充、放電過(guò)在充、放電過(guò)程中有電流產(chǎn)生；程中有電流產(chǎn)生；2.電容器所帶電荷電容器所帶電荷量：每個(gè)極板所帶量：每個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值電荷量的絕對(duì)值。 第1頁(yè)/共22頁(yè) 電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量 Q Q 跟它的兩極跟它的兩極間的電勢(shì)差間的電勢(shì)差U U 的比值叫做電容器的電容。的比值叫做電容器的電容。 2.2.公公式式1.1.電容：電容：二、電容二、電容UQC h hBCA第2頁(yè)/共22頁(yè)3. 3. 單位單位 F F（法）（法）pF10=F10=F11264. 說(shuō)明電容是反映了電容器儲(chǔ)存電荷能力說(shuō)明電容是反映了電容器儲(chǔ)存電荷能力(

3、 (儲(chǔ)儲(chǔ)存能量能力存能量能力) )的物理量，其數(shù)值由電容器的構(gòu)的物理量，其數(shù)值由電容器的構(gòu)造決定，而與電容器帶不帶電或帶多少電無(wú)造決定，而與電容器帶不帶電或帶多少電無(wú)關(guān)。就像水容器一樣，它的容量與是否有水關(guān)。就像水容器一樣，它的容量與是否有水無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)第3頁(yè)/共22頁(yè)第4頁(yè)/共22頁(yè)第5頁(yè)/共22頁(yè)第6頁(yè)/共22頁(yè)U/VQ/CUQ1C1C2Q2C=Q/UC=Q/U第7頁(yè)/共22頁(yè) 理論和實(shí)驗(yàn)都證明：平行板電容理論和實(shí)驗(yàn)都證明：平行板電容器的電容器的電容 C C 跟介電常量跟介電常量 e e 成正比，成正比，跟正對(duì)面積跟正對(duì)面積 S S 成正比，跟極板間的成正比，跟極板間的距離距離d d 成反比，

4、即成反比，即: : 電容器的電容是一個(gè)與電容器的電容是一個(gè)與Q Q 、U U 無(wú)關(guān)的物理量，它的大無(wú)關(guān)的物理量，它的大小是由電容器本身結(jié)構(gòu)決定的。那么電容器的電容跟什么小是由電容器本身結(jié)構(gòu)決定的。那么電容器的電容跟什么因素有關(guān)呢？因素有關(guān)呢？ 一般來(lái)說(shuō)，電容器的電容是由兩個(gè)導(dǎo)體的大小、形一般來(lái)說(shuō)，電容器的電容是由兩個(gè)導(dǎo)體的大小、形狀和相對(duì)位置以及它們的電介質(zhì)決定的。狀和相對(duì)位置以及它們的電介質(zhì)決定的。三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容4rSCkd演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)第8頁(yè)/共22頁(yè) 【例例1 1】有一空氣平行板電容器，它的面積是有一空氣平行板電容器，它的面積是10 cm10 cm2 2

5、, ,兩板相距兩板相距1.0 mm1.0 mm，使它帶上，使它帶上6.06.010109 9 C C 的電荷量，求兩的電荷量，求兩板間的電壓和電場(chǎng)強(qiáng)度。板間的電壓和電場(chǎng)強(qiáng)度。( (空氣的電容率空氣的電容率 e e 1 1) ) 解：解：平行板電容器的電容為平行板電容器的電容為dkSC4= F100 . 1100 . 914. 34100 . 11393 pF85. 8=F1085. 812- -CQU V.V.212910786108581006 由由 可知，兩極板間的電壓為可知，兩極板間的電壓為UQC 第9頁(yè)/共22頁(yè) 兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為dUE V/m100 . 110

6、78. 632 V/m1078. 65 第10頁(yè)/共22頁(yè) 電容器種類(lèi)繁多電容器種類(lèi)繁多, , 其分類(lèi)按電介質(zhì)可分為紙介、云母、其分類(lèi)按電介質(zhì)可分為紙介、云母、陶瓷、電解電容等；陶瓷、電解電容等； 按可變程度可分為固定、半可變、可變電容器。按可變程度可分為固定、半可變、可變電容器。四、常用電容器四、常用電容器第11頁(yè)/共22頁(yè)該元件有兩片錫箔該元件有兩片錫箔( (導(dǎo)體導(dǎo)體),),中間中間是一層薄紙是一層薄紙( (介質(zhì)介質(zhì)) )構(gòu)成構(gòu)成第12頁(yè)/共22頁(yè)從電容器的包裝上我們可以得到該電容的那些信息從電容器的包裝上我們可以得到該電容的那些信息第13頁(yè)/共22頁(yè)第14頁(yè)/共22頁(yè)第15頁(yè)/共22頁(yè)第

7、16頁(yè)/共22頁(yè)第17頁(yè)/共22頁(yè)1 1一個(gè)平行板電容器，當(dāng)它帶一個(gè)平行板電容器，當(dāng)它帶了電荷量了電荷量Q Q以后，兩導(dǎo)體間的電以后，兩導(dǎo)體間的電勢(shì)差是勢(shì)差是U U，如果它帶的電荷量增，如果它帶的電荷量增大為大為2 2Q Q，則電容器的電容，則電容器的電容（ ）。）。A A不變不變 B. B. 增大到增大到2 2倍倍 C. C. 增大到增大到4 4倍倍 D. D. 減小到減小到1/21/2 課堂練習(xí)課堂練習(xí)第18頁(yè)/共22頁(yè)2對(duì)于給定的電容器，在描述電容量C、帶電量Q、兩板間電勢(shì)差U的相互關(guān)系中，下列圖116中正確的是( )ACE第19頁(yè)/共22頁(yè) 3. 3. 電容為電容為 5.05.01010 3 3 pF pF 的空氣平行板電容器，極板的空氣平行板電容器，極板間的距離為間的距離為1.0 cm 1.0 cm ，電荷量為，電荷量為 6.06.010107 7 C C 。求。求: :（1 1）電容器的電壓電容器的電壓; ;（2 2）兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度）兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度; ;（3 3）若電壓或）若電壓或電荷量發(fā)生變化，這個(gè)電容器的電容有無(wú)變化？電荷量發(fā)生變化，這個(gè)電容器的電容有無(wú)變化？ （2）兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為 解解: :（1）兩極板間的電壓為