選修3-1電容器的電容

1、1.4 電容器 使物體帶電后，如何保存電荷呢？使物體帶電后，如何保存電荷呢？容容 器器 一 儲(chǔ)存電荷的裝置電電容容器器歷史上最早的電容器歷史上最早的電容器萊頓瓶萊頓瓶它是一個(gè)玻璃瓶，瓶里瓶外分別它是一個(gè)玻璃瓶，瓶里瓶外分別貼有錫箔，瓶里的錫箔通過金屬貼有錫箔，瓶里的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接，棒的上端是一鏈跟金屬棒連接，棒的上端是一個(gè)金屬球，個(gè)金屬球，由于它是在萊頓城發(fā)由于它是在萊頓城發(fā)明的。所以叫做萊頓瓶明的。所以叫做萊頓瓶。萊頓瓶出現(xiàn)后很快在歐洲引起了萊頓瓶出現(xiàn)后很快在歐洲引起了強(qiáng)烈的反響，電學(xué)家們不僅利用強(qiáng)烈的反響，電學(xué)家們不僅利用它們作了大量的實(shí)驗(yàn)，而且做了它們作了大量的實(shí)驗(yàn)，而且做了

2、大量的示范表演，有人甚至用它大量的示范表演，有人甚至用它來點(diǎn)燃酒精和火藥。來點(diǎn)燃酒精和火藥。 諾萊特邀請(qǐng)了路易十五的王室成員和諾萊特邀請(qǐng)了路易十五的王室成員和大臣們觀看萊頓瓶放電的表演。他讓七大臣們觀看萊頓瓶放電的表演。他讓七百名修道士手拉手排成一行，隊(duì)伍全長(zhǎng)百名修道士手拉手排成一行，隊(duì)伍全長(zhǎng)約約300米。然后，諾萊特讓排頭的修道米。然后，諾萊特讓排頭的修道士用手握住萊頓瓶的金屬引線（此時(shí)萊士用手握住萊頓瓶的金屬引線（此時(shí)萊頓瓶已經(jīng)充完電），一瞬間，七百名修頓瓶已經(jīng)充完電），一瞬間，七百名修道士，因受電擊幾乎同時(shí)跳起來，在場(chǎng)道士，因受電擊幾乎同時(shí)跳起來，在場(chǎng)的人無不為之口瞪目呆。的人無不為之口

3、瞪目呆。這個(gè)表演向人們展示了電的巨大威力的這個(gè)表演向人們展示了電的巨大威力的同時(shí)，也證明了萊頓瓶確實(shí)可以儲(chǔ)存電同時(shí)，也證明了萊頓瓶確實(shí)可以儲(chǔ)存電荷。荷。巴黎一座大教堂前的一次眾僧齊躍巴黎一座大教堂前的一次眾僧齊躍現(xiàn)現(xiàn)代代生生活活中中的的各各種種電電容容器器電電容容器器是是電電氣氣設(shè)設(shè)備備中中不不可可缺缺少少的的元元件件紙紙介介電電容容器器導(dǎo)線導(dǎo)體膜（錫箔或鋁膜） 絕緣紙（石蠟浸過的紙） 電容器的奧秘電容器的奧秘1 1）兩個(gè)相離很近的）兩個(gè)相離很近的導(dǎo)體導(dǎo)體極板極板1.構(gòu)造：構(gòu)造：2 2）導(dǎo)體中間夾一層絕）導(dǎo)體中間夾一層絕 緣物物質(zhì)緣物物質(zhì)電介質(zhì)電介質(zhì)任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近導(dǎo)任何兩個(gè)彼此絕緣

4、又相隔很近導(dǎo)體，都可以看成是一個(gè)電容器。體，都可以看成是一個(gè)電容器。3 3）兩條引線）兩條引線導(dǎo)體導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣絕緣物質(zhì)物質(zhì) 平行板電容器兩個(gè)極板是平行金屬板的兩個(gè)極板是平行金屬板的電容器電容器平行板電容器平行板電容器電容器的符號(hào)電容器的符號(hào)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室室儀儀器器電容器電容器 的的 工工 作作 方方 式式充電后，電容器兩個(gè)極板充電后，電容器兩個(gè)極板帶上帶上等量異種電荷。等量異種電荷。 （注注：電容器的帶電量：電容器的帶電量：指每個(gè)指每個(gè)極板帶電荷量的絕對(duì)值極板帶電荷量的絕對(duì)值）充電結(jié)束后，電容器由電充電結(jié)束后，電容器由電源獲得了電能，儲(chǔ)存在電源獲得了電能，儲(chǔ)存在電場(chǎng)中，稱為場(chǎng)中，稱為電場(chǎng)能。電場(chǎng)能

5、。電容器電容器 的的 工工 作作 方方 式式放電后，兩個(gè)極板上的電放電后，兩個(gè)極板上的電荷中和，電容器荷中和，電容器不帶電不帶電。 放電后，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其放電后，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。他形式的能。電容器電容器 存儲(chǔ)電荷的特性存儲(chǔ)電荷的特性-+哪個(gè)電容器容納電荷的本哪個(gè)電容器容納電荷的本領(lǐng)大呢？領(lǐng)大呢？哪個(gè)水桶容納水的本領(lǐng)大哪個(gè)水桶容納水的本領(lǐng)大呢？呢？比較體積比較體積V V比較比較 ? ?+-電容器電容器 存儲(chǔ)電荷的特性存儲(chǔ)電荷的特性+-+-哪個(gè)電容器容納電荷的本哪個(gè)電容器容納電荷的本領(lǐng)大呢？領(lǐng)大呢？常數(shù)QU科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電容器的帶電量科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電容器的帶電量Q與兩極板間的電壓與兩極板間的電壓

6、U的比值的比值是一個(gè)定值。是一個(gè)定值。即：不同的電容器電容器的這個(gè)常數(shù)一般是不同的。電容器的電容器的電容電容 二二 電容器的電容電容器的電容電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量Q Q與電容器兩極板間的電壓與電容器兩極板間的電壓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 .公式：3. 3.單位：?jiǎn)挝唬悍ɡ?（F） 1 F1C/V微法(uF)皮法(pF)4. 4.物理意義物理意義：C=UQUQ=1 1 定義：定義：1F106uF1012pF表征了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小表征了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小 三三 平行板電容器的電容平行板電容器的電容平行板電容器的平行板電容器的C C與自

7、與自身哪些因素有關(guān)呢？身哪些因素有關(guān)呢？CUQ定義式：想一想 三三 平行板電容器的電容平行板電容器的電容2.可能與正對(duì)面積s s有關(guān)3.可能與板間電介質(zhì)有關(guān)d電電介介質(zhì)質(zhì)s1.可能與板間距離的d有關(guān)猜想：理論實(shí)驗(yàn)證明： 三三 平行板電容器的電容平行板電容器的電容UQC定義式：定義式：d1CSCrC理論實(shí)驗(yàn)證明： 三三 平行板電容器的電容平行板電容器的電容UQC定義式：定義式：dSKrCdKSr4C四 課堂小結(jié)1、電容器結(jié)構(gòu)工作方式充電放電2、電容定義公式單位物理意義3、平行板電容器實(shí)驗(yàn)CkdS4rUQC 四 課堂小結(jié)4. 解決好平行板電容器的兩類解決好平行板電容器的兩類問題要抓住兩問題要抓住兩

8、 個(gè)關(guān)鍵：個(gè)關(guān)鍵：A A、充電后仍連接電源，電容器兩端、充電后仍連接電源，電容器兩端電壓不變；電壓不變；B、充電后斷開電源，電容器上的電、充電后斷開電源，電容器上的電荷量保持不變。荷量保持不變。d增加增加4SCkdC減小減小Q=C UQ減小減小E=U/dE減小減小S減小減小4SCkdC減小減小Q=C UQ減小減小E=U/dE不變不變電容器始終與電源連接，電容器始終與電源連接，U保持不變。保持不變。解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵電容器充電后與電源斷開，電容器充電后與電源斷開，Q保持不變。保持不變。d增加增加4SCkdC減小減小U=Q/CU增加增加E=U/dE不變不變S減小減小4SCkdC減小減小U=Q/CU增加增加E=U/dE增加增加分析（1）分析（2）