1.8-电容器的电容解析资料优秀PPT.ppt

家里停水的时候，我们可以用水桶储存水，带电体放在空中，它所带的电荷是会渐渐地失去的，我们应当如何储存电荷呢？1748年的一个晴朗的日子，在巴黎圣母院前广场有一场大型“魔术”表演，观众是法国国王路易十五的王室成员和王公大臣们。魔术师诺莱特让700个传教士手牵手站一排，用手去触摸一根从玻璃瓶中引出的导线，瓶子中另引了一根线与起电机相连。当最前面的传教士接触导线的一瞬间，全部的传教士突然齐声大叫起来被震倒了。这个试验轰动一时，而那个瓶子，就是莱顿独创的第一个可以把电荷“装起来”的电容器，又叫莱顿瓶。1）两个绝缘且相离很近的导体 极板极板2）中间夹一层绝缘物质 电介质电介质1 1、电容器构造：、电容器构造：一、电容器：一、电容器：任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都可以看成一个电任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都可以看成一个电容器。容器。2、电容器的充放电过程n n充电后不断电：充电后不断电：n n充电后断电：充电后断电：U不变不变Q不变不变电容器是一种储能元件，本事不一电容器是一种储能元件，本事不一样，我们用什么物理量来表征电容样，我们用什么物理量来表征电容器容纳电荷的本事的大小呢？器容纳电荷的本事的大小呢？纸质电容器纸质电容器陶瓷电容器陶瓷电容器电解电容器电解电容器钽电容器钽电容器可变电容器可变电容器类比法理解电容概念（电容器与水容器）类比法理解电容概念（电容器与水容器）二电容二电容：水深水深H H 两极板间电势差两极板间电势差U U水体积水体积V V 每个极板带电量每个极板带电量Q Q容器的截面积容器的截面积S S 电容电容C CS=V/HC=Q/U（1 1）概念：）概念：电容器所带电荷量电容器所带电荷量Q Q与两极板间电势与两极板间电势 差差U U的比值叫电容器的电容。的比值叫电容器的电容。（2 2）定义式：）定义式：（3 3）单位：）单位：法拉（简称法），符号为法拉（简称法），符号为“F”F”。常用单位：微法（常用单位：微法（FF）、皮法（）、皮法（pFpF）。）。1F=101F=10-6-6F F，1pF=1pF=1010-12-12F F。（4 4）物理意义：表征电容器容纳电荷本事的大小）物理意义：表征电容器容纳电荷本事的大小平行板电容器是最简洁的电容器，猜想平行板电容器的电容可能与什么因素有关？三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容+静电计 静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差。结论：在结论：在Q Q和和S S不变时，不变时，d d减小，减小，减小，减小，U U减小。减小。由由C=Q/UC=Q/U知：知：C C增大。增大。d则容量则容量C试验探究：限制变量法试验探究：限制变量法+静电计在在Q Q和和d d不变时，不变时，S S越小，越小，U U越大。由越大。由C=Q/UC=Q/U可知：可知：C C越越小。小。S则则C+静电计 在在Q Q、d d和和S S不变时，插入电介质（不变时，插入电介质（r r增大），增大），U U减小。由减小。由C=Q/UC=Q/U知：知：C C增大。增大。（6 6）确定式：）确定式：（平行板电容器）r相对介电常数；k=9.0109Nm2/C2一般来说，电容器的电容确定于两极板的大小和形态、相对位置及板间的电介质。请带着这样以下几个问题阅读课本第请带着这样以下几个问题阅读课本第31页常用电容器页常用电容器部分内容。部分内容。常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？常用的固定电容器有哪些？常用的固定电容器有哪些？聚苯乙烯电容器和电解电容器聚苯乙烯电容器和电解电容器电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特征？特征？电容器常见的损坏缘由是什么？电容器常见的损坏缘由是什么？常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。电解电容器的正、负极性是固定的。电解电容器的正、负极性是固定的。加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。（1 1）按构造分）按构造分:固定电容器：固定电容器：C C不行变（符号为不行变（符号为 ）可变电容器：可变电容器：C可变更（符号为可变更（符号为）半可变电容器：半可变电容器：C C只能作微小变更只能作微小变更四、常用电容器四、常用电容器（2 2）按介质分：）按介质分：纸介电容器：容量大，价格低，体积小；损耗大，有电感。云母电容器：介质损耗小，绝缘性能好，较稳定。瓷介电容器：耐磨，寿命长；易裂开。电解电容器：容量大（介质薄且两极近)，体积小；有极性，易漏电。（符号为：）1.1.分类分类聚丙烯电容器聚丙烯电容器固定电容器符号固定电容器符号（1）固定电容器：）固定电容器：电解电容器电解电容器电解电容器两接线电极有正、负之分，运用电解电容器两接线电极有正、负之分，运用时极性不能接错时极性不能接错电解电容器符号电解电容器符号（2）可可变变电电容容器器：电电容容是是可可以以变变更更的的，一一般般是以变更正对面积来变更电容的是以变更正对面积来变更电容的可变电容器可变电容器可变电容起符号可变电容起符号4 4、电容器的重要指标：电容及额定电压。、电容器的重要指标：电容及额定电压。（2 2）击穿电压：）击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。加在电容器两极上的极限电压。（1 1）额定电压：）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。电容器长期工作所能承受的电压。一般状况下，工作电压应低于击穿电压。一般状况下，工作电压应低于击穿电压。感感应应起起电电机机莱顿瓶莱顿瓶-现在叫现在叫“电容器”小结：小结：1 1、电容器是电器中是一个不行缺少的关键元件之一。、电容器是电器中是一个不行缺少的关键元件之一。例、一平行板电容器，板间距离为d，电容为C，接在电源电压为U的电源上，充电完成后撤去电源，求：（1）充电后电容器的带电量；（2）充电后两极板间的电场强度；（3）若再拉开两板，使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为多少？电量变为多少？电压变为多少？板间电场强度变为多大？解析：（1）据 所以Q=CU（2）E=（3）据 所以C=C因为撤去电源，所以Q保持不变，照旧为Q=CU据 所以电压为2U据 ，和E=得E=所以当Q不变只有d 发生变更时E保持不变 1 1、某电容、某电容C=20PFC=20PF，那么用国际单位表示，它的电容，那么用国际单位表示，它的电容 为为_F_F 210210-11-11练习巩固：练习巩固：2 2、两个电容器电量之比为、两个电容器电量之比为2 2：1 1，电压之比为，电压之比为1 1：2 2，则则它们的电容之比为它们的电容之比为_ _。4:13 3、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是：（、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是：（）A A电容与带电量成比。电容与带电量成比。B B 电容与电势差成反比。电容与电势差成反比。C C电容器带电量越大时，电容越大。电容器带电量越大时，电容越大。D D对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势必对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势必增加。增加。DD4 4、在下图所示的试验装置中，平行板电容器的极板、在下图所示的试验装置中，平行板电容器的极板A A 与一个灵敏的静电计相接，极板与一个灵敏的静电计相接，极板B B接地，若极板接地，若极板B B稍向稍向上移动一点，由视察到的指针变更做出平行板电容器电上移动一点，由视察到的指针变更做出平行板电容器电容变小的依据是：容变小的依据是：（）A A、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 B B、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 C C、极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小、极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小 D D、极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大、极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大5 5、对于给定的电容器，在描述电容量、对于给定的电容器，在描述电容量C C、带电量、带电量Q Q、两、两板间电势差板间电势差U U的相互关系中，下列图的相互关系中，下列图1 11616中正确的中正确的 是：是：()ACE6 6、关于电容器的电容，下列说法正确的是：（、关于电容器的电容，下列说法正确的是：（CD CD ）A.A.电容器所带的电荷越多，电容就越大电容器所带的电荷越多，电容就越大 B.B.电容器两极板间电压越高，电容就越大电容器两极板间电压越高，电容就越大 C.C.电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一 定增加一倍定增加一倍 D.D.电容表征电容器容纳电荷的本事的物理量电容表征电容器容纳电荷的本事的物理量7 7、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量削减、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量削减 310-4C 310-4C，其电压降为原来的三分之一，则，其电压降为原来的三分之一，则:（）A A、电容器原来的带电量可能是、电容器原来的带电量可能是910-4C 910-4C B B、电容器原来的带电量为、电容器原来的带电量为4.510-4C 4.510-4C C C、电容器原来的电压可能为、电容器原来的电压可能为1V1VD D、电容器原来的电压可能为、电容器原来的电压可能为110-4V110-4VBCD8 8、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是:（）A A、平行板电容器一板带电、平行板电容器一板带电Q Q，另一板带电，另一板带电Q Q，则此电容器不带电。则此电容器不带电。B B、由公式、由公式C=Q/U C=Q/U 可知，电容器的电容随带电量可知，电容器的电容随带电量Q Q的的增加而变大。增加而变大。C C、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两 板间电压要减小。板间电压要减小。D D、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比。、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比。9 9、两块平行金属板带等量异量电荷，要使两板间的电、两块平行金属板带等量异量电荷，要使两板间的电 压加倍，而板间的电场强度减半，应使（压加倍，而板间的电场强度减半，应使（）A A、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的4 4倍倍B B、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的2 2倍倍C C、两板的电荷量减半，而距离变为原来的、两板的电荷量减半，而距离变为原来的4 4倍倍D D、两板的电荷量减半，而距离变为原来的、两板的电荷量减半，而距离变为原来的2 2倍倍C1010、用两节相同的电池给两个电容器、用两节相同的电池给两个电容器C C1 1和和C C2 2充充电，已知电，已知C C1 1C C2 2，当达到稳定状态时，两电容器，当达到稳定状态时，两电容器的电势差分别为的电势差分别为U U1 1和和U U2 2，带电量分别为，带电量分别为Q Q1 1和和Q Q2 2，则：，则：（）A AU U1 1U U2 2 B BU U1 1=U=U2 2 C CQ1=Q2 Q1=Q2 D DQ1Q1Q2 Q2 BDA1111、平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在、平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少）固定在两板间有一正电荷（电荷量很少）固定在P P点，如点，如 图所图所示，以示，以U U表示电容两极板间的电压，表示电容两极板间的电压，E E表示两极板间的表示两极板间的场强，场强，E Ep p表示正电荷在表示正电荷在P P点的电势能，若保持负极板不点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示的置，（动，而将正极板移至图中虚线所示的置，（）A A、U U变大，变大，E Ep p不变不变 B B、E E变大，变大，E Ep p不变不变C C、U U变小，变小，E Ep p变大变大D D、U U不变，不变，E Ep p不变不变解：由解：由U=4kQd/U=4kQd/r rS S及及 E=4kQ/E=4kQ/r rS S可知：可知：d d增大，则增大，则U U增大而增大而E E不不变；变；E Ep p=q=q p p=qEd=qEd1 1 也不变。也不变。