電容器+電容+高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊(cè)

第一章靜電場(chǎng)1.8電容器

電容教科版（2019）高中物理必修第三冊(cè)目錄1234新課導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講解經(jīng)典例題5課堂練習(xí)6課堂小結(jié)

水可以用容器儲(chǔ)存起來(lái)，電荷也可以用一個(gè)“容器”儲(chǔ)存起來(lái)。圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。那么，它內(nèi)部的構(gòu)造是怎樣的？它是怎樣“裝進(jìn)”和“倒出”電荷的呢？電容器課堂導(dǎo)入一、電容器絕緣物質(zhì)（電介質(zhì)）1.定義：任意兩個(gè)相互靠近但彼此絕緣的導(dǎo)體構(gòu)成的電學(xué)元件。3.作用：存儲(chǔ)電荷(存儲(chǔ)電場(chǎng)能)。4.電路圖符號(hào)：2.平行板電容器：由兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)（電介質(zhì)）構(gòu)成。5.電容器分類符號(hào)：（1）固定電容器②電解電容器：用鋁箔做一個(gè)極板，以鋁箔上很薄的一層氧化膜為電介質(zhì)，用浸過(guò)電解液的紙做另一個(gè)極板。有正負(fù)極之分，連接時(shí)不能接錯(cuò),不能接交流電符號(hào)：①聚苯乙烯電容器：以聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)，兩層鋁箔為極板.(2)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；可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫做動(dòng)片;空氣為電介質(zhì)。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片，使兩組鋁片的正對(duì)面積發(fā)生變化，使得電容器的電容變化。符號(hào)：二、平行板電容器的充放電過(guò)程1.充電過(guò)程：電子從電源的負(fù)極出發(fā)，流向下極板，電子從上極板出發(fā)流向電源正極（電子定向移動(dòng)），導(dǎo)致兩極板帶等量異號(hào)電荷。

充電現(xiàn)象（將開關(guān)撥到1）：(1)電流表指針右偏，說(shuō)明有順時(shí)針的電流；

(2)與電源正極連接的極板失電子，帶正電；與電源負(fù)極連接的極板得電子，帶負(fù)電；(3)極板間形成從上到下的勻強(qiáng)電場(chǎng)；(4)充電時(shí)，電容器儲(chǔ)存電場(chǎng)能；(5)充電完畢，電流表指針回到原位，電路中電流為0。2.放電過(guò)程：用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，電子從負(fù)極板出發(fā)，流向正極板，兩極板電荷發(fā)生中和，最終不帶電。

放電現(xiàn)象（將開關(guān)撥到2):

(1)電流表指針左偏，說(shuō)明有逆時(shí)針的電流(2)放電時(shí)，電容器儲(chǔ)存電場(chǎng)能放出；

(3)放電完畢，電場(chǎng)極板間電場(chǎng)為零；極板所帶電量為零；電路中電流為零；兩極板之間電壓為0。

3.充電（放電）過(guò)程中電流（電壓）隨時(shí)間的變化圖像充電過(guò)程放電過(guò)程充

電放

電電流方向電

壓電

荷

量

能

量電源正極流向電容器正極板電容器負(fù)極板流向電源負(fù)極兩極所帶電荷量增加兩極間電壓逐漸增加直到與充電電壓相等電源的能量轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能電容器正極板流向電容器負(fù)極板兩極所帶電荷量減少兩極間電壓逐漸減小直至為0電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式能量設(shè)平行板電容器兩個(gè)極板的正對(duì)面積和距離一定，討論以下問(wèn)題：電容器兩極板之間的場(chǎng)強(qiáng)與電容器的帶電量有什么關(guān)系？電容器兩極板之間的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)有什么關(guān)系？你能通過(guò)推理，得出電容器兩極板之間的電勢(shì)差與電容器帶電量的關(guān)系嗎？不同的電容器存儲(chǔ)電荷的能力是不同的，為了描述電容器這種能力的異同，我們引入一個(gè)新的物理量——”電容“。三、電容4、物理意義：表示電容器存儲(chǔ)電荷能力的物理量2、電容的定義式：3、電容的單位：法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)是F.微法（μF）和皮法（pF）1μF=10-6F1pF=10-12F1F=1C/V1.定義

電容器所帶電量Q與兩極板間的電勢(shì)差U比值叫電容器的電容，用C表示5.固定電容器（C一定）兩極板間電壓與電荷量關(guān)系圖像：ΔQUQ1Q2U1U2QΔU

注：該公式是電容的定義式，但電容本身不由Q、U決定!實(shí)驗(yàn)表明：平行板電容器的的電容與兩板的正對(duì)面積、板間距離有關(guān)。

兩板之間的正對(duì)面積S越大，電容C越大；板間距離d越小，電容C則越大；插入電介質(zhì)后電容增大。實(shí)驗(yàn)探究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)決定式ε為一個(gè)常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。電介質(zhì)空氣煤油石蠟陶瓷玻璃云母水ε1.000522.0—2.164—116—881四、平行板電容器的電容1、按電介質(zhì)分：紙質(zhì)電容器、電解電容器、陶瓷電容器、云母電容器2、按是否可變分：固定電容器、可變電容器五、常用電容器典例分析例1.如圖所示電容器充電結(jié)束后保持與電源連接，電源電壓恒定，帶電油滴在極板間靜止，若將板間距變大些，則油滴的運(yùn)動(dòng)將（）A．向上運(yùn)動(dòng)B．向下運(yùn)動(dòng)C．保持靜止D．向左運(yùn)動(dòng)B典例分析例1.如圖所示電容器充電結(jié)束后保持與電源連接，電源電壓恒定，帶電油滴在極板間靜止，若將板間距變大些，則油滴的運(yùn)動(dòng)將（）A．向上運(yùn)動(dòng)B．向下運(yùn)動(dòng)C．保持靜止D．向左運(yùn)動(dòng)B課堂練習(xí)1.電容是表征_____________________的物理量。如果某電容器的電量每增加10-6C，兩極板之間電勢(shì)差增加1V，則該電容器電容為_______，影響電容器電容大小的因素為_____________、________________和_______。電容器容納電荷本領(lǐng)10-6F兩極板間距離兩極板正對(duì)面積電介質(zhì)課堂練習(xí)2．如圖為電容C與電壓U，的電源連成的電路．當(dāng)電鍵K與1接通,電容器A極板帶____電，B板帶____電，這一過(guò)程稱為電容器___________，電路穩(wěn)定后，兩極板間電勢(shì)差為____。K1。。。AB2acb負(fù)正充電過(guò)程當(dāng)K與2接通，流過(guò)導(dǎo)體acb的電流方向?yàn)開___________，稱為電容器______。Ub→c→a放電課堂練習(xí)3.下列關(guān)于常用電容器，說(shuō)法正確的是()A．電解電容器的極性固定，作用時(shí)極性不能錯(cuò)B．可變電容器是通過(guò)改變鋁片正對(duì)面積來(lái)改變電容C．電容器的額定電壓就是擊穿電壓D．額定電壓是長(zhǎng)期工作所承受電壓，比擊穿電壓小ABC課堂練習(xí)4．據(jù)國(guó)外某媒體報(bào)道，科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級(jí)電容器，能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電。某同學(xué)假日登山途中用該種電容器給手機(jī)電池充電，下列說(shuō)法正確的是（）A．該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器的電容變大B．該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器所帶的電荷量可能不變C．該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器存儲(chǔ)的電能變少D．充電結(jié)束后，電容器不帶電，電容器的電容為零C課堂練習(xí)5、用兩節(jié)相同的電池分別給兩個(gè)原來(lái)不帶電的電容器充電，已知C1<C2，當(dāng)電容器達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電容器C1和C2的帶電量分別為Q1和Q2，則（）A．Q1<Q2

B．Q1>Q2

C．Q1=Q2

D．無(wú)法確定A課堂練習(xí)6（多選）、平行板電容器充電平衡后仍與電源相連，兩極板間的電壓是U，電荷量為Q，兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為E，電容為C，現(xiàn)將兩極板間距離減小，則（）A.Q變大 B.C變大C.E不變 D.U變小ABC課堂練習(xí)7.如圖所示，指紋采集裝置中的半導(dǎo)體基板上有大量相同的小極板，外表面絕緣。當(dāng)手指的指紋一面與絕緣表面接觸時(shí)，由于指紋凸凹不平，凸點(diǎn)處與凹點(diǎn)處分別與半導(dǎo)體基板上的小極板形成一個(gè)