電容器的電容高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

6第十章靜電場中的能量4.1電容器的電容1知道什么是電容器及電容器的主要構(gòu)造。2理解電容的概念及其定義式。3知道電容器充、放電的實驗原理和實驗電路。重難點手機閃光燈-常亮（手電筒模式）手機閃光燈-閃光模式為什么兩種模式亮度明顯不同？↓用電池供電↓用電容器供電說明：閃光模式在不到0.001s的短暫時間內(nèi)發(fā)出強烈閃光，瞬間電流很大，各種電池都不能承受水可以用容器儲存起來，電荷也可以用一個“容器”儲存起來。圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。那么它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？它是怎樣“裝進”和“倒出”電荷的呢？電容器1.電容器：任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，都可以看成一個電容器。2.平行板電容器：在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層電介質(zhì)，就組成了平行板電容器，這兩個金屬板叫作電容器的極板.電介質(zhì)電容器的極板電容器的極板電容器平行板電容器電容器的充放電現(xiàn)象1.電容器的充電把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負極相連，兩個極板將分別帶上等量的異種電荷。充電過程中電路中有短暫的充電電流電容器有儲存電荷和電場能的本領(lǐng)一個極板上所帶電量的絕對值叫電容器的電量Q。2.電容器的放電把充電后的電容器兩極板接通，兩極板上的電荷中和，電容器不再帶電。并有短暫的放電電流。電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量1.電容器只能儲存同種電荷。(

)2.電容器帶電時，兩個極板只有一個板上有電荷。(

)××電容常用電容器電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關(guān)系①開關(guān)S1接1給A充電，觀察電壓表示數(shù)變化②開關(guān)S1接2，使另一個相同但不帶電的B電容器與A并聯(lián)，電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话擘坶]合S2，給B放電。④重復(fù)②③，電壓表示數(shù)每次都減少一半1ES1VB2AS22.根據(jù)實驗結(jié)果你能得出什么結(jié)論？兩極板間的電勢差與電容器的電荷量成正比.A的電荷量會減半.1.電容器A、B相同，開關(guān)S2斷開，開關(guān)S1先接1給電容器A充電，然后再接2，A的電荷量怎樣變？1ES1VB2AS2電容器的電容(1)定義：電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫作電容器的電容。(2)定義式：______(比值定義法)Q指一個極板所帶電荷量的絕對值

U—電容器兩極板間的電勢差(電壓)(3)單位：電容的國際單位：法拉，簡稱：法，用字母F表示，常用的單位還有微法和皮法，1F＝106μF＝1012pF。(4)物理意義：描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。(5)由______表明，電容器的電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1V時電容器需要帶的電荷量。2.擊穿電壓和額定電壓(1)擊穿電壓：電介質(zhì)不被擊穿時加在電容器兩極板上的極限電壓，若電壓超過這一限度，電容器就會損壞。(2)額定電壓：電容器外殼上標的電壓是工作電壓(或稱額定電壓)，也是電容器正常工作時所能承受的最大電壓。(3)額定電壓比擊穿電壓低。電容器的電容電容器與水容器類比容納儲存水容納儲存電荷電荷量Q水量V電勢差U水位差h橫截面S電容C+++++++++---------電容器水容器

常見的電容器手機上小巧的貼片電容電腦主板上大塊頭的電解電容可變電容器兩組鋁片的正對面積可調(diào)1.電容器的電容跟它所帶電荷量成正比。(

)2.對于確定的電容器，它所帶電荷量跟它兩極板間電壓的比值保持不變。(

)3.同一個電容器額定電壓和擊穿電壓相等。(

)4.當(dāng)加在電容器的電壓超過額定電壓時，電容器將被擊穿。(

)×√××1.(2022·普陀中學(xué)高二期中)心室纖顫是一種可危及生命的疾病。如圖所示為一種叫作心臟除顫器的設(shè)備，某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是25μF，充電至6kV電壓，如果電容器在3ms時間內(nèi)完成放電，則下列說法正確的是A.電容器放電過程中電流保持不變B.電容器的擊穿電壓為6kVC.電容器充滿電的電荷量是1.5CD.電容器充滿電的電荷量是0.15C√電容器放電過程中電流隨著電容器電荷量的減少而減小，故A錯誤；電容器銘牌上的電壓為額定電壓，所以根據(jù)題意可知電容器的額定電壓為6kV，而擊穿電壓要比6kV高，故B錯誤；根據(jù)電容定義式可得電容器充滿電的電荷量為Q＝CU＝25×10－6×6000C＝0.15C，故C錯誤，D正確。2.如圖所示為某一電容器所帶電荷量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線，若將該電容器兩端的電壓從40V降低到36V，對電容器來說正確的是A.是充電過程B.是放電過程C.該電容器的電容為5×10－2FD.該電容器的電荷量變化量為0.2C由Q＝CU知，U降低，則Q減小，故為放電過程，A錯，B對；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D錯。√電容器電容的另一表達式如圖所示，Q－U圖像是一條過原點的直線，其中Q為一個極板上所帶電荷量的絕對值，U為兩板間的電勢差，直線的斜率表示電容大小。因此C＝

，即電容的大小在數(shù)值上等于兩極板間的電壓增加(或減小)1V所增加(或減小)的電荷量。實驗：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象一位同學(xué)用電流傳感器觀察電容器放電過程的變化情況得到的I－t圖像如圖所示，電源電壓是8V。(1)在圖中畫一個豎立的狹長矩形(在圖的最左邊)，它的面積的物理意義是什么？這一段時間內(nèi)電路中流過的電荷量。(2)怎樣根據(jù)I－t圖像估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量？試著算一算。通過計算圖線與橫軸圍成的面積，約為42格，則Q≈3.4×10－3C。3.(2022·重慶西南大學(xué)附中高二月考)如圖甲是利用電流傳感器系統(tǒng)研究電容器充電情況的電路圖。將電容器C1接入電路檢查無誤后進行了如下操作：①將S撥至1，并接通足夠長的時間；②將S撥至2；③觀察并保存計算機屏幕上的I－t圖線，得到圖乙中圖線Ⅰ；④換上電容器C2重復(fù)前面的操作，得到圖乙中圖線Ⅱ。(1)操作①的作用是________________。使電容器不帶電操作①的作用是使電容器不帶電。(2)將S撥至2時，電流方向為______(填“A到B”或“B到A”)；充電結(jié)束后，電容器上極板帶____(填“正”或“負”)電。A到B將S撥至2時電容器充電，電流方向為A到B；充電結(jié)束后，電容器上極板帶正電。正(3)由I－t圖線可以分析出，兩個電容器充電結(jié)束后，C1帶的電荷量_____(填“大于”“小于”或“等于”)C2帶的電荷量；兩個電容器相比較，C1的電容_____(填“大于”“小于”或“等于”)C2的電容。大于大于由于I－t圖像與t軸圍成圖形的面積表示電荷量，則由I－t圖線可以分析出，兩個電容器充電結(jié)束后，C1帶的電荷量大于C2帶的電荷量；根據(jù)C＝

可知，C1的電容大于C2的電容。一、電容器任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器.二、電容常用電容器1.