人教版高中物理选修3-1第一章静电场1.8电容器的电容课件(共38张PPT).ppt

1、第8节 电容器的电容 充电充电充电充电储存储存储存储存 电荷电荷电荷电荷放电放电放电放电问题问题2 2：电容器有什么特性呢？：电容器有什么特性呢？电场能电场能电场能电场能 电源能量电源能量电源能量电源能量 其它能量其它能量其它能量其它能量 电容器问题问题1 1：什么是电容器？：什么是电容器？问题问题3 3：如何来描述电容器容纳电荷的本领呢？：如何来描述电容器容纳电荷的本领呢？实验表明：实验表明：实验表明：实验表明：U U U U越大，越大，越大，越大，Q Q Q Q就越大就越大就越大就越大探究课题探究课题电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量QQ与两极板间与两

2、极板间与两极板间与两极板间的电势差的电势差的电势差的电势差U U有何定量关系？有何定量关系？有何定量关系？有何定量关系？猜想：猜想：猜想：猜想：QQU?U?测量：测量：测量：测量：U U：电压表电压表电压表电压表QQ：？Q=Q=I I I I.t tQQ设计实验：设计实验：设计实验：设计实验：电容器i it to ot t1 1设计实验：设计实验：设计实验：设计实验：电容器电电电电流流流流传感器传感器传感器传感器R电脑数据处理电电电电流流流流传感器传感器传感器传感器电电电电流流流流传感器传感器传感器传感器电电电电流流流流传感器传感器传感器传感器电脑数据处理、定义：、定义：任何两个彼此任何两个彼

3、此绝缘绝缘又相距又相距很近很近的的导体导体，组成一个组成一个电容器电容器。一、电容器一、电容器平行板电容器平行板电容器电介质电介质电容器的极板电容器的极板电容器的极板电容器的极板2 2、电容器的充电：、电容器的充电：将电容器两个极板将电容器两个极板带上电荷带上电荷的过程，叫的过程，叫电容器的电容器的充电充电。一、电容器一、电容器 QQ正正极板极板负负极板极板两板分别带两板分别带等量异等量异种种电荷，电荷，每个极板每个极板带电量的带电量的绝对值绝对值叫叫电容器的电容器的带电量带电量E有短暂有短暂的的电流电流两极间两极间有有电压电压3 3、电容器的放电：、电容器的放电：用导线将充电后的电容器两极接

4、通，两用导线将充电后的电容器两极接通，两极极失去电荷失去电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的放电放电。一、电容器一、电容器 QQ在在放电放电过程中导线上过程中导线上有有短暂的电流短暂的电流产生产生 电容器两极电容器两极正负电正负电荷荷通过导线中和。通过导线中和。C=C=QQU U电容电容电容电容描述电容器储存描述电容器储存描述电容器储存描述电容器储存电荷的本领电荷的本领电荷的本领电荷的本领OOQ/CQ/CU/VU/V2 24 46 68 810106.63.3电容器C C与与Q Q成正比成正比,C,C与与U U成反比吗成反比吗?+-溢出高度溢出高度击穿电压击穿电压击穿电压击穿电压类比学习类

5、比学习类比学习类比学习电容问题问题4 4：电容器的电容与什么因素有关？：电容器的电容与什么因素有关？平行板电容器的电容由哪些因素决定？平行板电容器的电容由哪些因素决定？分析表明：分析表明：分析表明：分析表明：电容器的电容由电容器本身的结构决定！电容器的电容由电容器本身的结构决定！电容r r是是相对介电常数相对介电常数1 1、电容器带电的特点：、电容器带电的特点：充电后的电容器两极间的充电后的电容器两极间的电压电压，叫电容，叫电容器的器的电压电压。二、电容器的电容二、电容器的电容 QQ 电容器的电容器的带电量带电量Q Q越多，越多，电压电压U U越高。越高。Q=0.01C Q=0.01C，U=1

6、00V U=100V Q=0.02C Q=0.02C，U=200V U=200V Q=0.03C Q=0.03C，U=300V U=300V QQ与与U U成成正比正比Q/UQ/U是是定值定值两极间有两极间有电压电压U U2 2、电容器带电与水桶盛水类比：、电容器带电与水桶盛水类比：二、电容器的电容二、电容器的电容h=1cmV=1dm3h=2cmV=2dm3V V与与h h成成正比正比V/hV/h是是定值定值水桶截面积水桶截面积二、电容器的电容二、电容器的电容h=1cmV=1dm3h=1cmV=4dm3水桶水桶V/h=SV/h=S越大，容越大，容纳水的本领越强纳水的本领越强2 2、电容器带电与

7、水桶盛水类比：、电容器带电与水桶盛水类比：S S与与V V、h h无关无关3 3、电容的定义：、电容的定义：电容器所带电容器所带电量电量QQ与电容器两极间的与电容器两极间的电电压压U U的的比值比值，叫电容器的，叫电容器的电容电容。QQ二、电容器的电容二、电容器的电容U容纳电荷的本领容纳电荷的本领，与水桶截面积与水桶截面积S S类比类比4 4、电容的单位：、电容的单位：二、电容器的电容二、电容器的电容法拉法拉:F F还有：微法（还有：微法（）、皮法（）、皮法（p p）1F=1C/V 1F=1C/V 如果一个电容器带如果一个电容器带1C1C电量时，两极间电电量时，两极间电压是压是1V1V，这个电

8、容器的电容就是，这个电容器的电容就是1F 1F 1 1、关于电容，下列说法中正确的是、关于电容，下列说法中正确的是 （）A A电容器的极板上带电量越大，这只电容电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大器的电容就越大B B电容器的极板间电压越大，这只电容器电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大的电容就越大C C如果电容器两极板上没有带电，它的电如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零容为零D D对某一个电容器来说，两板间的电势差对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加随所带电量的增加而增加电容器的电容器的电容电容与与电量电量QQ及电压及电压U U都无关，由电都无关

9、，由电容器容器本身本身决定。决定。与水桶与水桶截面积截面积S S类似。类似。例与练例与练D2 2、如图所示，将平行板电容器两极板分别、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是接在电压是6V6V的电池组正负极，跟电池组的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为负极相连的极板带电量为-9.0-9.01010-8-8C C，则，则，则，则电容器的带电量为电容器的带电量为电容器的带电量为电容器的带电量为 C C，电容器的，电容器的电容为电容为 PFPF。若将此电容器两极。若将此电容器两极接电压接电压12V12V的电池组正负极，电容器的电的电池组正负极，电容器的电容为容为 PFPF。QQ9.09

10、.01010-8-8 1.51.510104 4 1.51.510104 4 电容与电容与电电压压U U无关无关例与练例与练3 3、电容器的电容、电容器的电容C=C=2.02.01010-8-8F F，如果电，如果电容器两极板电压增加了容器两极板电压增加了10V10V，则电容器的，则电容器的带电量变化了多少？带电量变化了多少？电容的另一种定义式电容的另一种定义式例与练例与练1 1、电容与两板正对面积、电容与两板正对面积S S的关系：的关系：三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容静电计静电计2 2、电容与板间距离、电容与板间距离d d的关系：的关系：三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的

11、电容3 3、电容与电介质的关系：、电容与电介质的关系：三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容4 4、平行板电容器的电容公式：、平行板电容器的电容公式：三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容两板间距离两板间距离两板正对面积两板正对面积介电常数介电常数真空真空 r r=1=1静电力常量静电力常量4 4、平行板电容器充电平衡后、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连仍与电源相连，两极板间的电压是两极板间的电压是U U，充电荷量为，充电荷量为Q Q，两，两极板间场强为极板间场强为E E，电容为，电容为C C，现将两极板间，现将两极板间距离减小，则距离减小，则 （）A.QA.Q变大变大 B.CB

12、.C变大变大 C.EC.E不变不变 D.UD.U变小变小例与练例与练AB5 5、平行板电容器充电平衡后、平行板电容器充电平衡后与电源断开与电源断开，两极板间的电压是两极板间的电压是U U，充电荷量为，充电荷量为Q Q，两，两极板间场强为极板间场强为E E，电容为，电容为C C，现将两极板间，现将两极板间距离减小，则距离减小，则（）A.QA.Q变大变大 B.CB.C变大变大 C.EC.E不变不变 D.UD.U变小变小E E与与d d无关无关，即即E E不变不变。例与练例与练BCD=1 1、固定电容器：、固定电容器：四、常用电容器四、常用电容器（1 1）聚苯乙烯电容器：）聚苯乙烯电容器：以以聚苯乙

13、烯薄膜聚苯乙烯薄膜为电介质，用为电介质，用两层两层铝箔铝箔为极板。为极板。符号：符号：1 1、固定电容器：、固定电容器：四、常用电容器四、常用电容器（2 2）电解电容器：）电解电容器：用用铝箔铝箔做一个极板，以铝箔上做一个极板，以铝箔上很薄很薄的一层氧化膜的一层氧化膜为电介质，用为电介质，用浸过电解浸过电解液的纸液的纸做另一个极板。做另一个极板。符号：符号：电容较大电容较大2 2、可变电容器：、可变电容器：四、常用电容器四、常用电容器 两极由两极由两组铝片两组铝片组成，固定的一组铝组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片动片;空气空气为电介质。

14、为电介质。转动动片，使两组铝片的转动动片，使两组铝片的正对面积正对面积发发生变化，电容相应生变化，电容相应变化变化。符号：符号：3 3、击穿电压和额定电压：、击穿电压和额定电压：四、常用电容器四、常用电容器 加在电容器两极板上的电压不能超过加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将某一个限度，超过这个限度，电介质将被被击穿击穿，这个电压称为，这个电压称为击穿电压击穿电压。电容器电容器正常工作正常工作时两极板上的时两极板上的最大电最大电压压，称为，称为额定电压额定电压。额定电压额定电压比比击穿电压击穿电压低低外壳上标的电压外壳上标的电压是是额定电压额定电压6 6、某电解电

15、容器上标有、某电解电容器上标有“25v470F25v470F”的的字样，对此，下述说法中正确的是（字样，对此，下述说法中正确的是（）A.A.当电容器两极间电压是当电容器两极间电压是25v25v时，电容器的时，电容器的电容才是电容才是470F470FB.B.电容器两极间电压必须是电容器两极间电压必须是25v25v时，电容器时，电容器才能正常工作才能正常工作C.C.电容器两极间电压必须在电容器两极间电压必须在直流直流25v25v以下时，以下时，电容器才能正常工作电容器才能正常工作D.D.这种电容器使用时，必须考虑电容器的两这种电容器使用时，必须考虑电容器的两根引线的极性根引线的极性额定电压额定电压

16、25V25V是电容器是电容器正常工正常工作作时两极板上的时两极板上的最大电压最大电压电容器的电压多数情电容器的电压多数情况下是况下是交流电压交流电压例与练例与练D电容器放电过程中电容器放电过程中电流随时间变化的图像电流随时间变化的图像1 1、在图中画一个狭长矩形，它、在图中画一个狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？的面积的物理意义是什么？电荷量电荷量2 2、怎样根据图像计算电容器在、怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？全部放电过程中释放的电荷量？图像与坐标轴间的面积图像与坐标轴间的面积 4040格格 Q=3.2Q=3.21010-3-3C C 3 3、根据以上数据估算出的电容是多少？、根据以上数据估算出的电容是多少？C=4C=41010-4-4F F小小 结结一、电容器一、电容器1 1、任何两个、任何两个彼此绝缘彼此绝缘又相互靠近的又相互靠近的导体导体都可以构成电容器。都可以构成电容器。2 2、电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电场能电场能 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能电容器的放电：电容器与导线相连，电场能其他形式