廣西貴港市平南縣高級(jí)示范高中教科版 1.6 電容器和電容(共26張PPT)

1、電容器是一種儲(chǔ)能元件，在電路中用于調(diào)諧、濾波、耦合、旁路、能量轉(zhuǎn)換和延時(shí)。按其結(jié)構(gòu)可分為固定電容器、半可變電容器、可變電容器三種。電容器是一種儲(chǔ)能元件，在電路中用于調(diào)諧、濾波、耦合、旁路、能量轉(zhuǎn)換和延時(shí)。按其結(jié)構(gòu)可分為固定電容器、半可變電容器、可變電容器三種。 20132013、0606 電容器和電容電容器和電容帶電體放在空中，它所帶的電荷是會(huì)慢慢地失去的，為了保存帶電體放在空中，它所帶的電荷是會(huì)慢慢地失去的，為了保存電荷，我們就需要有一個(gè)能電荷，我們就需要有一個(gè)能“裝電荷的容器裝電荷的容器”電容器。電容器。閃光燈閃光燈多媒體實(shí)驗(yàn)室多媒體實(shí)驗(yàn)室閃光燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)閃光燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電容器電容器電容器

2、的應(yīng)用電容器的應(yīng)用是一種重要是一種重要的電學(xué)元件的電學(xué)元件說(shuō)明：以紙介質(zhì)電容器為例說(shuō)明：以紙介質(zhì)電容器為例, ,觀察電容器的結(jié)構(gòu)。觀察電容器的結(jié)構(gòu)。一、電容器一、電容器1 1、構(gòu)造：、構(gòu)造：在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)上一層絕緣物質(zhì)電介質(zhì)電介質(zhì), ,就組成一個(gè)簡(jiǎn)單的電就組成一個(gè)簡(jiǎn)單的電容器。容器。2 2、電路圖符號(hào)電路圖符號(hào)：斷路斷路1 1、電容器的充電：、電容器的充電： Q QQ Q將電容器兩個(gè)極板將電容器兩個(gè)極板帶上等量異種電荷帶上等量異種電荷的過(guò)程，叫電容器的的過(guò)程，叫電容器的充電充電。 正正極板極板負(fù)負(fù)極板極板有短暫的有短暫的電流電流兩

3、極間有兩極間有電壓電壓兩板分別帶兩板分別帶等量等量異種異種電荷，每個(gè)電荷，每個(gè)極板帶電量的極板帶電量的絕絕對(duì)值對(duì)值叫電容器的叫電容器的帶電量帶電量E E二、電容器的充電和放電二、電容器的充電和放電注意：注意：若電容器保持與電源連接，則板間電壓若電容器保持與電源連接，則板間電壓U U不變；若斷開(kāi)電源，則極板所帶電量不變；若斷開(kāi)電源，則極板所帶電量Q Q不變。不變。2012.8.112012.8.111、有電流，電流方向?yàn)榱魅腚娙萜髡龢O板，電流強(qiáng)度由大到小；2、電容器帶電量增加；3、電容器兩極板間電壓升高；4、電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度增加。 （二）充電過(guò)程 當(dāng)電容器充電結(jié)束后，電容器所在電路中無(wú)電流，電容

4、器兩極板間電壓與充電電壓相等。2 2、電容器的放電：、電容器的放電： Q QQ Q 用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩極失去電用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩極失去電荷的過(guò)程，叫電容器的荷的過(guò)程，叫電容器的放電放電。 在在放電放電過(guò)程中導(dǎo)過(guò)程中導(dǎo)線上有線上有短暫的電短暫的電流流產(chǎn)生產(chǎn)生U=0U=0（三）放電過(guò)程1、有電流，電流方向是從正極板流出，電流強(qiáng)度由大變??；2、電容器上電量減??；3、電容器兩極板間電壓降低；4、電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度減弱。當(dāng)電容器放電結(jié)束后，電容器電路中無(wú)電流。放電過(guò)程實(shí)際上是正負(fù)電荷的中和U U+ + + + + + + + + + + + + + +- - - - - -

5、 - - - - - - - - -Q Qd=1cmd=1cm電容器是用來(lái)儲(chǔ)存電荷的容器電容器是用來(lái)儲(chǔ)存電荷的容器類比法理解電容概念（電容器與水容器）類比法理解電容概念（電容器與水容器）水深水深H H 兩極板間電勢(shì)差兩極板間電勢(shì)差U U水體積水體積V V 每個(gè)極板帶電量每個(gè)極板帶電量Q Q容器的截面積容器的截面積S S 電容電容C CS = V/HS = V/HC = Q/UC = Q/U問(wèn)題：水杯的問(wèn)題：水杯的S S水的水的V V、H H有關(guān)嗎？有關(guān)嗎？C C不由不由Q Q和和U U來(lái)決定，由來(lái)決定，由電容器本身來(lái)決定。電容器本身來(lái)決定。1 1、定義：、定義：電容器所帶的電荷量電容器所帶的電

6、荷量Q Q與電容器兩極板間與電容器兩極板間的電勢(shì)差的電勢(shì)差U U的比值的比值 2 2、定義式：、定義式： ，或者，或者UQCUQC 3 3、物理意義：、物理意義：C C是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 4 4、單位：、單位： 在國(guó)際單位制中單位是法拉（在國(guó)際單位制中單位是法拉（F F） 1F=1C/V1F=1C/V 常用單位：常用單位：微法（微法（FF););皮法（皮法（pF)pF) 1F=10 1F=10-6-6F 1F=10F 1F=10-12-12F FQ Q指每一個(gè)極板帶電量絕對(duì)值指每一個(gè)極板帶電量絕對(duì)值1 1、某一電容器，當(dāng)所帶電量為、某一電容器，當(dāng)所

7、帶電量為4 41010-6-6C C，兩極板間的，兩極板間的電勢(shì)差為電勢(shì)差為20v20v，求：，求：1 1）電容器的電容）電容器的電容. .2 2）當(dāng)所帶電量減半時(shí)，電容器的電容為多少）當(dāng)所帶電量減半時(shí)，電容器的電容為多少? ?3 3）如果電容器不帶電呢？）如果電容器不帶電呢？解解:1):1)FVCUQC76102201042)2)仍是仍是2 21010-7-7 F. F.3)3)仍是仍是2 21010-7-7 F. F.電容的大小由電容器本身決定，與哪些因素有關(guān)？電容的大小由電容器本身決定，與哪些因素有關(guān)？極板面積極板面積極板距離極板距離電介質(zhì)電介質(zhì)方法：控制變量法方法：控制變量法+ + +

8、 + + + + 實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究：影響平行板電容器電容的因素影響平行板電容器電容的因素 - - - - - - -改變改變d d改變改變S S改變改變電介質(zhì)電介質(zhì)說(shuō)明：靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用來(lái)測(cè)量導(dǎo)體說(shuō)明：靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用來(lái)測(cè)量導(dǎo)體間的電勢(shì)差，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可以知道兩個(gè)導(dǎo)體間的間的電勢(shì)差，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可以知道兩個(gè)導(dǎo)體間的電勢(shì)差的大小。電勢(shì)差的大小。多媒體實(shí)驗(yàn)室多媒體實(shí)驗(yàn)室平行板電容器的電容公式：平行板電容器的電容公式：SC dC1兩極板間距離兩極板間距離kdSCr4兩極板正對(duì)面積兩極板正對(duì)面積靜電力常量靜電力常量rC介電常數(shù)介電常數(shù)真空真空 =1=1

9、r幾種常用電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)幾種常用電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)電介質(zhì)電介質(zhì)空氣空氣煤油煤油石蠟石蠟陶瓷陶瓷玻璃玻璃云母云母水水r1.00051.00052 26 66 68 84 411112.02.02.12.18181 空氣的相對(duì)介電常數(shù)與空氣的相對(duì)介電常數(shù)與1 1十分接近，研十分接近，研究中，空氣對(duì)電容的影響一般可以忽略。究中，空氣對(duì)電容的影響一般可以忽略。1 1、固定電容器：、固定電容器：五、常用電容器五、常用電容器（1 1）聚苯乙烯電容器：）聚苯乙烯電容器： 以以聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)，為電介質(zhì)，兩層鋁箔兩層鋁箔為極板。為極板。符號(hào)：符號(hào)：（2 2）電解電容器：）電解電容器：

10、用用鋁箔鋁箔做一個(gè)極板，以鋁箔上做一個(gè)極板，以鋁箔上很薄的一層氧化膜很薄的一層氧化膜為電介質(zhì)，用為電介質(zhì)，用浸過(guò)電解液的紙浸過(guò)電解液的紙做另一個(gè)極板。做另一個(gè)極板。符號(hào)：符號(hào)：電容較大電容較大2 2、可變電容器：、可變電容器： 兩極由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片；兩極由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片；可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫做動(dòng)片可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫做動(dòng)片; ;空氣為電介質(zhì)?？諝鉃殡娊橘|(zhì)。 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片，使兩組鋁片的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片，使兩組鋁片的正對(duì)面積正對(duì)面積發(fā)生變化，電發(fā)生變化，電容相應(yīng)容相應(yīng)變化變化。符號(hào)：符號(hào)：3 3電容器的額定電壓和擊穿電壓電容器的額定電壓和擊穿電壓(1)(1)額定電壓

11、：電容器能夠額定電壓：電容器能夠_工作工作時(shí)的電壓時(shí)的電壓(2)(2)擊穿電壓：電介質(zhì)被擊穿時(shí)加在電容擊穿電壓：電介質(zhì)被擊穿時(shí)加在電容器兩極板上的器兩極板上的_電壓，若電壓超過(guò)這電壓，若電壓超過(guò)這一限度，則電容器就會(huì)被損壞一限度，則電容器就會(huì)被損壞長(zhǎng)期正常長(zhǎng)期正常最小最小、電容器、電容器的充放電的充放電 二、二、 電電 容容 三、平行板電容器：三、平行板電容器：、定義：、定義：充電：使原本充電：使原本不帶電的兩板不帶電的兩板帶帶上上等量異種電荷等量異種電荷的過(guò)程的過(guò)程放電：放電： 使充電后的電容器電荷使充電后的電容器電荷中和失去電荷中和失去電荷的過(guò)程的過(guò)程、定義：兩塊、定義：兩塊彼此靠近彼此靠

12、近又又互相絕緣互相絕緣的導(dǎo)體的導(dǎo)體組成的器件。組成的器件。一、一、電電容容器器、表達(dá)式：、表達(dá)式：、物理意義：反映電容器容納電荷量本領(lǐng)的強(qiáng)弱物理意義：反映電容器容納電荷量本領(lǐng)的強(qiáng)弱、國(guó)際單位：法拉或法（、國(guó)際單位：法拉或法（F F）四、電容器的種類四、電容器的種類KdSC41 1、關(guān)于電容，下列說(shuō)法中正確的是、關(guān)于電容，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A A電容器的極板上帶電量越大，這只電容器的電容就越電容器的極板上帶電量越大，這只電容器的電容就越大大B B電容器的極板間電壓越大，這只電容器的電容就越大電容器的極板間電壓越大，這只電容器的電容就越大C C如果電容器兩極板上沒(méi)有帶電，它的電容為零如果電

13、容器兩極板上沒(méi)有帶電，它的電容為零D D對(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，兩板間的電勢(shì)差隨所帶電量的對(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，兩板間的電勢(shì)差隨所帶電量的增加而增加增加而增加D D2 2、如圖所示，將平行板電容器兩極板分別接在電壓是、如圖所示，將平行板電容器兩極板分別接在電壓是6V6V的電池組正負(fù)極，跟電池組負(fù)極相連的極板帶電量為的電池組正負(fù)極，跟電池組負(fù)極相連的極板帶電量為-9.0-9.01010-8-8C C ，則電容器的帶電量為則電容器的帶電量為 C C，電容器的電容為電容器的電容為 pFpF。若將此電容器若將此電容器兩極板與電動(dòng)勢(shì)為兩極板與電動(dòng)勢(shì)為12V12V的電池組相連，則電容器的電的電池組相連，則電容器的電容為容為 pFpF。 Q QQ Q9.09.01010-8-8 1.51.510104 4 1.51.510104 4 2.02.01010-8-8F F UQC11UQC 電容的另一種定義式電容的另一種定義式11CUQ 22UQC 22CUQ )(1212UUCQQUCQ即C102.0-74 4、平行板電容器充電平衡后仍與、平行板電容器充電平衡后仍與電源相連電源相連，兩極板間，兩極板間的電壓是的電壓是U U，電荷量為，電荷量為Q Q，兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為E E，電容為電容為C C，