【世紀(jì)金榜】高中物理 第一章 靜電場 6電容器和電容課件 教科選修31

6電容器和電容11.知道什么是電容器，認(rèn)識(shí)常見的電容器.2.了解平行板電容器的充、放電過程.3.理解電容的定義，理解決定電容大小的因素.4.會(huì)解有關(guān)兩種電容器的題型.(重點(diǎn))23VCD部分線路板45問題:電容器到底是什么樣的元件？它的作用、構(gòu)造、原理是什么？本節(jié)課就要研究這些問題.62.構(gòu)造：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)，就組成了一個(gè)最簡單的電容器，叫平行板電容器.其實(shí)，任何兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體，都可以看成一個(gè)電容器.一、電容器

兩個(gè)極板（導(dǎo)體）電介質(zhì)（絕緣材料）1.概念：儲(chǔ)存電荷和電能的元件++++++++++++

-----------極板電介質(zhì)73.兩種工作狀態(tài):①充電:兩極板與電源相連,使電容器帶電的過程.②放電:用導(dǎo)線與兩極板相連,使電容器兩極板上的電荷中和的過程.8電容器充、放電實(shí)驗(yàn)9++++++++++----------+Q-Q電容器工作時(shí)，它的兩塊金屬板的相對表面總是分別帶上等量異種電荷，一般把任何一個(gè)極板所帶的電荷量Q的絕對值叫做電容器的電荷量.4.電容器所帶的電荷量Q:10小結(jié)結(jié)：：電電容容器器的的充充、、放放電電電容容器器的的充充電電充電電：：使電電容容器器的的兩兩個(gè)個(gè)極極板板帶帶上上等等量量異異種種電電荷荷的的過過程程.存在在瞬間充電電電流I,電量Q↑,板間電電壓UC↑,板間電電場E↑,電電源能量量→電場場能,充電結(jié)束束時(shí)UC=充電電電壓.電容器的的放電放電：使電容器器兩極板板上的電電荷中和和的過程程.存在瞬間放電電電流I,電量Q↓,板間電電壓UC↓,板間電電場E↓,電場能能→其他他形式的的能,放放電結(jié)結(jié)束時(shí)UC=0.11hhABC類比電容容水量V∝h電量Q∝U探究：如如何描述述電容器器容納電電荷的本本領(lǐng)？121.定義義：電容器所所帶電荷荷量Q與與兩極板板間電勢勢差U的的比值.2.定義式：

或者3.物理理意義：：C是表示示電容器器容納電電荷本領(lǐng)領(lǐng)的物理理量4.單位位：在國際單單位制中中單位是是法拉（（F）1F=1C/V1μF=10-6F1рF=10-12F5.對電電容的理理解用比值法法定義物物理量的的特點(diǎn)：：不能說說電容C與電量量Q成正正比，與與電壓U成反比比.二、電容容器的電電容1314解:（1）（2）仍仍是2××10-7F.（3）仍仍是2××10-7F.例題：某某一電容容器，當(dāng)當(dāng)所帶電電量為4×10-6C，兩極極板間的的電勢差差為20V時(shí)，，求（1）電電容器的的電容.（2）當(dāng)當(dāng)所帶電電量減半半時(shí)，電電容器的的電容為為多少?（3）如如果電容容器不帶帶電呢？？15三、平行行板電容容器的電電容問題1：：平行板電電容器自自身的內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)因素，，應(yīng)該包包括哪些些呢？兩極板的的大小，，用面積積S表示示兩極板間間的距離離d兩極板間間的電介介質(zhì)ε問題2：：如何探究究電容C跟這些些因素間間的關(guān)系系？16探究決定定平行板板電容器器電容大小小的影響響因素17結(jié)論：平行板電電容器的的電容與與兩極板板的正對對面積S成正比比,與兩兩極板間間的距離離d成反反比,并并跟板間間插入介介質(zhì)的介介電常數(shù)數(shù)ε成正正比.物理意義義:平行板電電容器的的電容由由電容器器本身的的結(jié)構(gòu)(S、d、ε)決定,與Q、、U無關(guān)關(guān).決定式：：18從構(gòu)造上看，可可分為固固定電容容器和可可變電容容器1.固定定電容器器根據(jù)材料料不同，，常見的的有：聚聚苯乙烯烯電容器器.陶瓷電容容器、電電解電容容器（電電容比較較大，有有極性））固定電容器四、常用電電容器陶瓷電容器19問題：請分分析可變電電容器的變變?nèi)菰?可變電容器2.可變電電容器20定義式適用于任何電容器C與Q、U無關(guān)決定式只適用于平行板電容器反映C的決定因素電容器以兩兩片導(dǎo)體為為極板，中中間隔以電電介質(zhì)構(gòu)成成.電容C是描描述電容器器容納電荷荷本領(lǐng)的物物理量.小結(jié)：211.電容2.擊穿電電壓：加在在電容器兩兩極板上的的電壓不能能超過某一一限度，超超過這個(gè)限限度，電介介質(zhì)將被擊擊穿，電容容器損壞，，這個(gè)極限限電壓稱為為擊穿電壓壓.3.電容器的的額定電壓：：電容器正常常工作時(shí)的最最大電壓.額定電壓低于于擊穿電壓電容器的性能能指標(biāo)221.平行板電電容器充電后后，切斷與電源的的連接，在這種情況況下，①如果增大兩兩極板間的距距離d，那么，兩極極板間的電勢勢差U，電容器所帶帶的電量Q，兩極板間的的場強(qiáng)E各如何變化？？②如果減小兩兩極板間的正正對面積S，那么，兩極極板間的電勢勢差U，電容器所帶帶的電量Q，兩極板間的的場強(qiáng)E各如何變化？？思考與討論23解題關(guān)鍵：電電容器充電后后與電源斷開開，Q保持不不變d增加C減小U=Q/CU增加E不變S減小C減小U=Q/CU增加E=U/dE增加分析①分析②242.平行板電電容器充電后后，繼續(xù)保持持電容器的兩兩極板與電源相連接接.在這種情況況下，①如果增大兩兩極板間的距距離d，那么，兩極極板間的電勢勢差U，電容器所帶帶的電量Q，兩極板間的的場強(qiáng)E各如何變化？？②如果減小兩兩極板間的正正對面積S，那么，兩極極板間的電勢勢差U，電容器所帶帶的電量Q，兩極板間的的場強(qiáng)E各如何變化？？思考與討論25d增加C減小Q=CUQ減小E=U/dE減小S減小C減小Q=CUQ減小E=U/dE不變解題關(guān)鍵：電電容器始終與與電源連接，，U保持不變變.26一、電容器1.任何兩個(gè)個(gè)彼此絕緣又相互靠近的的導(dǎo)體都可以看成電電容器.2.電容器的的充電：電容器與電電源相連，電源能量→電電場能電容器的放電：電容器與導(dǎo)導(dǎo)線相連，電場能→其他他形式能27二、電容1.定義式:2.單位：：法拉F1F=106μF=1012pF物理意義:C與Q、U無關(guān),由由電容器本本身結(jié)構(gòu)決決定.28三、平行板板電容器的的電容決定定式四、電容器器使用時(shí)注注意的問題題工作電壓≤≤額定電壓壓<擊穿電電壓物理意義:C由ε、S、d決定.291.一個(gè)平平行板電容容器，電容容為200pF，充電后兩板板間的電壓為100V，，電容器帶帶電量為________C，斷開電電源后，將兩兩板間距離離減半，兩兩板間的電電壓為____V2×10-850302.如圖所所示是描述述對給定的的電容器充充電時(shí)電量量Q.電壓壓U.電容容C之間相相互關(guān)系的的圖像，其其中正確的的是(））ABCDOCQCUQUCQOOOBCD313.兩塊大大小、形狀狀完全相同同的金屬平平板平行放置構(gòu)成成一平行板板電容器，，與它相連連的電路如圖所所示，接通通開關(guān)S，，電源即給給電容器充電（））MNSA.保持S接通，減減小兩極板板間的距離離，則兩極極板間電場場的電場強(qiáng)強(qiáng)度減小B.保持S接通，在在兩極板間間插入一塊塊介質(zhì)，則則極板上的的電荷量增增大C.斷開S，減小兩兩極板間的的距離，則則兩極板間間的電勢差差減小D.斷開S，在兩極極板間插入入一塊介質(zhì)質(zhì)，則兩極極板間的電電勢差增大大BC324.如圖所所示，平行行金屬板A、B組成成的電容器器，充電后與靜電計(jì)計(jì)相連.要要使靜電計(jì)計(jì)指針張角角變大,下下列措施中可行的的是（））A.將A板板向上移動(dòng)動(dòng)B.將B板板向右移動(dòng)動(dòng)C.將A.B之間充充滿電介質(zhì)質(zhì)D.將將A板放走走部分電荷荷ABAB33A、B、C：電容容器充電后后與電源切切斷聯(lián)系,電量Q不不變.D：C不變討論問題,先看常量量,再看變變量.(S.d)的的變化C的變化U的變化Q變小Q不變U變小345.(2013·新新課標(biāo)全國國卷I)一一水平放放置的平行行板電容器器的兩極板間距距為d，極板分別別與電池兩兩極相連，，上極板中中心有一小孔(小孔對電電場的影響響可忽略不不計(jì))。小小孔正上方方處的的P點(diǎn)有有一一帶帶電電粒粒子子，，該該粒粒子子從從靜靜止止開開始始下下落落，，經(jīng)經(jīng)過過小小孔進(jìn)進(jìn)入入電電容容器器，，并并在在下下極極板板處處