電容器的電容 課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

10.4電容器的電容“上海智造”超級(jí)電容車今在公交26路投運(yùn)

民生社會(huì)

新民晚報(bào)

2019-09-2709:53情境與思考電容器電容器內(nèi)部的構(gòu)造是怎樣的？它是怎樣“裝進(jìn)”和“倒出”電荷的呢？萊頓瓶是一種最早用來(lái)貯存電荷的“容器”萊頓瓶各種各樣的電容器一、電容器任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體組成一個(gè)電容器。

電介質(zhì)電容器的極板電容器的極板１.作用：“裝”電荷2.結(jié)構(gòu)：導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體二、電容器的充放電電容器的充電++++++------——使電容器兩個(gè)極板帶上等量異種電荷的過程＋Q-Q兩板分別帶等量異種電荷，每個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量Q能量轉(zhuǎn)換角度：電源的能量轉(zhuǎn)換為電容器中的電場(chǎng)能E++++++------＋Q-QE電容器的放電——將充電后的電容器兩極用導(dǎo)線接通，兩極失去電荷的過程U=0能量轉(zhuǎn)換角度：電容器中的電場(chǎng)能電路中其他形式的能二、電容器的充放電觀察電容器的充、放電現(xiàn)象充電：開關(guān)S接1，現(xiàn)象？放電：開關(guān)S接2，現(xiàn)象？電壓變化電流變化電流方向極板電荷量變化板間電場(chǎng)強(qiáng)度S接1S接2電壓變化電流變化電流方向極板電荷量變化板間電場(chǎng)強(qiáng)度S接1S接2增大至穩(wěn)定減小至0從左至右增大增大減小減小減小至0減小至0從右至左電容器的放電用傳感器觀察電容器的放電過程放電：開關(guān)S接1后接2現(xiàn)象：電容器放電過程利用I-t圖像測(cè)量電荷量QQ=I1t1ItItI1t1I-t圖像“面積”表示電荷量電容器放電過程I-t圖像，是瞬間放電。三、電容想一想：怎樣比較電容器的儲(chǔ)存電荷能力呢？1cm圓柱形水容器的儲(chǔ)水問題不同容器，使其中的水位h升高1cm，所需水量Q是不同的，那怎樣去表示容器的儲(chǔ)水能力呢？

那表示電容器儲(chǔ)存電荷的能力能否也用這個(gè)想法呢？

實(shí)驗(yàn)：用傳感器探究電容器兩極板間電勢(shì)差與所帶電荷量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究2：用傳感器探究電容器放電過程電荷量Q與電壓U的關(guān)系問題2：改變電容器兩端電壓U，測(cè)得多組I-t圖象，計(jì)算每次電容器釋放電荷量Q，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：第一次第二次第三次第四次電壓U/V1.613.244.886.52電荷量Q/×10-3C0.37500.77841.18941.5853/×10-3C·V-10.2330.2400.2440.242

三、電容

1.定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫做電容器的電容。

三、電容3.物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。4.單位：電容的單位是法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)是F。常用的單位還有微法（μF）和皮法（pF）:1μF=10-6F1pF=10-12F問題：能否說電容C與電荷量Q成正比，與電壓U成反比呢？注意：不能。因?yàn)殡娙軨表示電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)，只與電容器自身結(jié)構(gòu)有關(guān)，與電荷量Q和電壓U無(wú)關(guān)。

三、電容猜想:平行板電容器的電容的大小可能由哪些因素決 定呢？四、平行板電容器的電容間距d正對(duì)面積s電介質(zhì)思考怎樣使電容器所帶的電荷量不變？將電容器充電后與電源斷開由得：當(dāng)Q不變時(shí)，C的變化可由U的變化反映出來(lái)，例如：U變大時(shí)，表示C一定減小了。思考怎樣測(cè)電容器兩極板間的電勢(shì)差的大??？它是由驗(yàn)電器改裝而成的，它的金屬球接一導(dǎo)體，金屬外殼接另一導(dǎo)體，從指針的偏角可測(cè)出兩導(dǎo)體間的電勢(shì)差。靜電計(jì)：測(cè)量電勢(shì)差。幾種電介質(zhì)的介電常數(shù)εr電介質(zhì)空氣石蠟陶瓷玻璃云母介電常數(shù)1.00052.0~2.164~116~8注意：一般性研究中，空氣對(duì)電容的影響可忽略C和d成反比C與S成正比C與ε成正比相對(duì)介電常數(shù)正對(duì)面積靜電力常量?jī)蓸O板間的距離（平行板電容器）平行板電容器的電容大小課堂練習(xí)1.（1）有一個(gè)已充電的電容器，兩極板之間的電壓為3V，所帶電荷量為4.5×10-4C，此電容器的電容是多少？

課堂練習(xí)（2）將電容器的電壓降為2V，電容器的電容是多少？所帶電荷量是多少？①若電容器兩極板間的電勢(shì)差降為2V，電容器的電容不會(huì)改變，仍為1.5×10-4F；②電容器所帶的電荷量為Q=CU=1.5×10-4×2C=3.0×10-4C課堂練習(xí)（3）若該電容器的擊穿電壓為10V，則電容器所帶電荷量不會(huì)超過多少？電容器所帶最多電荷量不超過Qmax=CUmax=1.5×10-4×10C=1.5×10-3C2.如圖所示，平行板電容器已經(jīng)充電，靜電計(jì)的金屬球與電容器的一個(gè)極板連接，外殼與另一個(gè)極板連接，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)指示電容器兩極板間的電勢(shì)差。實(shí)驗(yàn)中保持極板上的電荷量Q不變。設(shè)電容器兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是（）A.保持其他條件不變，只增大d，則θ變大B.保持其他條件不變，只減小d，則θ不變C.保持其他條件不變，只減小S，則θ變小D.保持其他條件不變，只在兩板間插入電介質(zhì)，則θ變大A