高中物理-電容器與電容.ppt

1、1.8 電容器與電容,1、任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器。這兩個(gè)導(dǎo)體稱(chēng)為電容器的電極。 2、電容器的充放電 充電：使電容器帶上電荷的過(guò)程 充電時(shí)兩個(gè)極板總是帶等量的異種電荷，每個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫做電容器的帶電量 放電：使電容器失去電荷的過(guò)程 3、電容器的作用： 容納儲(chǔ)存電荷,一、電容器,充電過(guò)程,注意： 電容器充電的過(guò)程中，在兩極間加電壓、兩板帶等量異種電荷不斷增大,直到兩極電壓等于電源電壓為止，該過(guò)程中電路中有短暫的充電電流； 電容器充電后切斷電源電荷不消失，從電源獲得的電能儲(chǔ)存在了電場(chǎng)中電場(chǎng)能。 電容器的電量：指一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值。,放電過(guò)程,注意： 充電后的電

2、容器兩極間短路時(shí)（一根導(dǎo)線(xiàn)相連）兩板電量會(huì)中和，直到兩極電壓等于零為止，該過(guò)程中電路中有短暫的放電電流； 電容器放電后，兩板間不再有電場(chǎng)，電場(chǎng)能其他形式的能量。,圓柱型水杯容器的儲(chǔ)水問(wèn)題:,h,h,A,B,C,1.水位每升高h(yuǎn)，試比較A、B、C的儲(chǔ)水量,2.哪個(gè)儲(chǔ)水本領(lǐng)大？,如何反映其儲(chǔ)水本領(lǐng)？,思考與討論,那電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)如何表征呢？,1、電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫電容器的電容。符號(hào)C。 2、電容的定義式: Q指每一個(gè)極板帶電量絕對(duì)值, U表示電容器兩板的電勢(shì)差電壓. 理解：電容器的電容與Q、U無(wú)關(guān)，由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定。,二.電容,3、電容在數(shù)值上等于使兩

3、極板間的電勢(shì)差增加1V時(shí)，所需要的電荷量。 計(jì)算試: 4、意義：電容是一個(gè)反映電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。 5、單位： 國(guó)際單位制：法拉法（F） 1F=1C / V 常用單位：微法（F);皮法（pF) 1F=106F=1012pF,課堂訓(xùn)練,1、某一電容器，當(dāng)所帶電量為410-6C，兩極板間的電勢(shì)差為20v，求 （1）電容器的電容 （2）當(dāng)所帶電量減半時(shí)，電容器的電容為多少? （3）如果電容器不帶電呢？,研究平行板電容器 的電容和哪些因素有關(guān),靜電計(jì),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)體間的電勢(shì)差。,在Q和S不變時(shí)，d減小，U減小。由C

4、=Q/U知：C增大。,在Q、 d和S不變時(shí)，插入電介質(zhì)（r增大），U減小。由C=Q/U知：C增大。,在Q和d不變時(shí)，S越小，U越大。由C=Q/U可知：C越小。,三、平行板電容器的電容,1.板間是真空時(shí)：,2 .板間充滿(mǎn)介質(zhì)時(shí)：,式中 S表示兩板的正對(duì)面積 d表示兩板間的距離 r是電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。,幾種常用介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)：見(jiàn)課本P30,四、常用電容器,1、固定電容器：電容固定不變 聚苯乙烯電容器 電解電容器 ： 正負(fù)極不能接反，不能接交流電 2、可變電容器 通過(guò)改變兩極間的正對(duì)面積或距離來(lái)改變電容,觀察紙介電容器的構(gòu)造,該元件有兩片錫箔（導(dǎo)體），中間是一層薄紙。,五

5、、電容器使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題,1、電容器的擊穿電壓： 加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓稱(chēng)為擊穿電壓。 2、電容器的額定電壓： 電容器正常工作時(shí)的最大電壓 額定電壓低于擊穿電壓 3、注意電解電容器的極性,小 結(jié),一、電容器 1、任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器。 2、 電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量電場(chǎng)能 電容器的放電：電容器與導(dǎo)線(xiàn)相連，電場(chǎng)能其他形式能 二、電容 1、定義: C與Q、U無(wú)關(guān) 2、單位：法拉F 1F=106F=1012pF 三、平行板電容器的電容 C與r 、S、d有關(guān) 四、常用電容器 電解電容

6、器 可變電容器 五、電容器使用時(shí)注意的問(wèn)題 工作電壓額定電壓擊穿電壓 電解電容器有極性，正負(fù)極不能接反，不能接交流電,例題,1、平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連，在這種情況下，如增大兩板間距d，則電容器電容C、板間電勢(shì)差U、電容器所帶電量Q，板間場(chǎng)強(qiáng)E分別如何改變？ 充電后，繼續(xù)保持電容器與電源相連，電容器兩板間電勢(shì)差U不變.如增大d，則由 ， C 將減小，再，Q減小，依E=U/d，E將增大。 2、平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如增大d，則C、 U、Q、E分別如何改變 ？ C變小、Q不變、U變大、E不變,課堂訓(xùn)練,2、平行板電容器充電后，與電池兩極斷開(kāi)連接，當(dāng)兩極板間的距離減小時(shí)（ ） A電容器的電容C變大 B電容器極板的帶電量Q變大 C電容器兩極間的電勢(shì)差U變大 D電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,AD,電容器放電過(guò)程中電流隨時(shí)間變化的圖像,1、在圖中畫(huà)一個(gè)狹長(zhǎng)矩形，它的面積的物理意義是什么？ 電荷量 2、怎樣根據(jù)圖像計(jì)算電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量？ 圖像與坐