泰安第一中学高中物理人教版选修3-1课件：1.8-电容器与电容(PPT).ppt

泰安第一中学高中物理人教版泰安第一中学高中物理人教版选修修3-1课件：件：1.8-电容器与容器与电容容(PPT)带电体放在空中，它所带的电荷将会慢慢地消失的，带电体放在空中，它所带的电荷将会慢慢地消失的，为了保存电荷，我们就需要有一个能为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器装电荷的容器”电容器。电容器。电容器：能够容纳（储存）电荷的容器。电容器：能够容纳（储存）电荷的容器。2021/5/2222021/5/2232021/5/2242021/5/225、电容器的构造：、电容器的构造：任何两个彼此任何两个彼此绝缘绝缘又相距又相距很近很近的的导体导体，能够组成一个能够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2021/5/2262 2、电容器的充电：、电容器的充电：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，每个极板电荷，每个极板带电量的带电量的绝对值绝对值叫叫做电容器的做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2021/5/2273 3、电容器的放电：、电容器的放电：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将会短暂的电流将会产产生生 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。2021/5/228二、电容器的电容：二、电容器的电容：1 1、电容器所带电容器所带电量电量QQ与电容器两极间与电容器两极间的的电压电压U U的的比值比值，叫电容器的，叫电容器的电容电容。QQU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2 2、电容的单位：、电容的单位：法拉法拉:F F1F=1C/V 1F=1C/V QQ与与U U成成正比正比2021/5/2291 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，由电容器容器本身本身决定。决定。例与练例与练D2021/5/22102 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-9.010-9.010-8-8C C，则，则电容器的带电量为电容器的带电量为 C C，电容器，电容器的电容为的电容为 pF F。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 p pF F。QQ9.0109.010-8-8 1.5101.5104 4 1.5101.5104 4 电容与电容与电电压压U U无关无关例与练例与练2021/5/22113 3、对于一给定的电容器，在如下图所示中，、对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容描述电容C C、带电荷量、带电荷量QQ、电压、电压U U之间的之间的相互关系的图线中正确的是相互关系的图线中正确的是 （）例与练例与练B2021/5/2212三平行板电容器的电容三平行板电容器的电容平行板电容器组成结构实验原理：2021/5/2214实验分析实验分析(1)(1)保持极板上的电量保持极板上的电量保持极板上的电量保持极板上的电量QQ不变不变不变不变,只改变两极板间的距离只改变两极板间的距离只改变两极板间的距离只改变两极板间的距离,电势差也随着改变电势差也随着改变电势差也随着改变电势差也随着改变.距离距离距离距离d d增大增大增大增大电势差电势差电势差电势差U U增大增大增大增大电容电容电容电容C=Q/UC=Q/U减小减小减小减小表明表明表明表明:平行板电容器的电容随两极板间的距离增大而减小平行板电容器的电容随两极板间的距离增大而减小平行板电容器的电容随两极板间的距离增大而减小平行板电容器的电容随两极板间的距离增大而减小(2)(2)保持极板上的电量保持极板上的电量保持极板上的电量保持极板上的电量QQ不变不变不变不变,只改变两极板的正对面积只改变两极板的正对面积只改变两极板的正对面积只改变两极板的正对面积,电势差也随着改变电势差也随着改变电势差也随着改变电势差也随着改变.正对面积减小正对面积减小正对面积减小正对面积减小电势差电势差电势差电势差U U增大增大增大增大电容电容电容电容C=Q/UC=Q/U减小减小减小减小表明表明表明表明:平行板电容器的电容随两极板的正对面积减小而减小平行板电容器的电容随两极板的正对面积减小而减小平行板电容器的电容随两极板的正对面积减小而减小平行板电容器的电容随两极板的正对面积减小而减小(3)(3)保持极板上的电量保持极板上的电量保持极板上的电量保持极板上的电量QQ不变不变不变不变,在两极板间插入电介质在两极板间插入电介质在两极板间插入电介质在两极板间插入电介质,电势差电势差电势差电势差U U减小减小减小减小,C=Q/U,C=Q/U增大增大增大增大表明表明表明表明:平行板电容器的电容插入电介质平行板电容器的电容插入电介质平行板电容器的电容插入电介质平行板电容器的电容插入电介质,电容增大电容增大电容增大电容增大2021/5/22151 1、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说明：平行板电容器内的电场是匀强电场2021/5/22165 5、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.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2021/5/22176 6、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2021/5/22187 7、用电压为用电压为U U的直流电源给电容为的直流电源给电容为C C平行平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为场强大小为E E。（1 1）充完电后，若）充完电后，若仍闭合电键仍闭合电键K K，将电容，将电容器两极板正对面积变为原来的一半，则电器两极板正对面积变为原来的一半，则电容器的电容变为容器的电容变为 ，流过导线中的电，流过导线中的电流方向为从流方向为从 极板流向极板流向 极板。极板。C/2C/2 正正负负例与练例与练2021/5/2219 用电压为用电压为U U的直流电源给电容为的直流电源给电容为C C平行板平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为强大小为E E。（2 2）充完电后，若）充完电后，若断开电键断开电键K K，将电容器，将电容器的两个极板距离变为原来的一半，则电容的两个极板距离变为原来的一半，则电容器的电容变为器的电容变为 ，电容器两极板间的电，电容器两极板间的电压变为压变为 ，电容器两极板间的电场强度，电容器两极板间的电场强度为为 。2C2C U/2U/2E E例与练例与练2021/5/22208 8、如图所示，平行板电容器如图所示，平行板电容器如图所示，平行板电容器如图所示，平行板电容器A A A A、B B B B间有一带电油间有一带电油间有一带电油间有一带电油滴滴滴滴P P P P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（开一些，其它条件不变。则（开一些，其它条件不变。则（开一些，其它条件不变。则（）A A A A油滴将向上加速，电流计中电流由油滴将向上加速，电流计中电流由油滴将向上加速，电流计中电流由油滴将向上加速，电流计中电流由b b b b流向流向流向流向a a a a B B B B油滴将向下加速，电流计中电流由油滴将向下加速，电流计中电流由油滴将向下加速，电流计中电流由油滴将向下加速，电流计中电流由a a a a流向流向流向流向b b b b C C C C油滴将静止不动，电流计中电流由油滴将静止不动，电流计中电流由油滴将静止不动，电流计中电流由油滴将静止不动，电流计中电流由b b b b流向流向流向流向a a a a D D D D极板带电量减少，两板间电势差和场强不变极板带电量减少，两板间电势差和场强不变极板带电量减少，两板间电势差和场强不变极板带电量减少，两板间电势差和场强不变例与练例与练2021/5/22211 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、瓷片电容器：）聚苯乙烯、瓷片电容器：以以聚苯乙烯薄膜或瓷片聚苯乙烯薄膜或瓷片为电介质，为电介质，用用两层铝箔两层铝箔为极板。为极板。符号：符号：2021/5/22221 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2021/5/22232 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。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：2021/5/22243 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2021/5/22259 9、某电解电容器上标有、某电解电容器上标有“25v470F”25v470F”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例与练例与练2021/5/22261010、把可变电容器的动片旋、把可变电容器的动片旋进去进去一些，电容一些，电容器的电容器的电容_；如果把两板间的电介质；如果把两板间的电介质由空气换成陶瓷，则电容由空气换成陶瓷，则电容_；如果增；如果增大两板间的电势差，则电容大两板间的电势差，则电容_ _（以上（以上填填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”）；如；如果把动片全部旋果把动片全部旋出来出来，则电容，则电容_（填（填“最大最大”或或“最小最小”）。）。例与练例与练变大变大变大变大不变不变最小最小2021/5/222711.11.如图所示如图所示如图所示如图所示,平行金属板平行金属板平行金属板平行金属板A A、B B组成的电容器组成的电容器组成的电容器组成的电容器,充电后与充电后与充电后与充电后与静电计相连静电计相连静电计相连静电计相连.要使静电计指针张角变大要使静电计指针张角变大要使静电计指针张角变大要使静电计指针张角变大,下列措施中可下列措施中可下列措施中可下列措施中可行的是行的是行的是行的是:A.A.将将将将A A板向上移动板向上移动板向上移动板向上移动B.B.将将将将B B板向右移动板向右移动板向右移动板向右移动C.C.将将将将A A、B B之间充满电介质之间充满电介质之间充满电介质之间充满电介质D.D.将将将将A A板放走部分电荷板放走部分电荷板放走部分电荷板放走部分电荷2021/5/222812.12.一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连相连相连相连,在保持开关闭合的情况下在保持开关闭合的情况下在保持开关闭合的情况下在保持开关闭合的情况下,将电容器两极板间的距将电容器两极板间的距将电容器两极板间的距将电容器两极板间的距离增大离增大离增大离增大,则电容器的电容则电容器的电容则电容器的电容则电容器的电容C,C,电容器所带电量电容器所带电量电容器所带电量电容器所带电量QQ和极板间和极板间和极板间和极板间的电场强度的电场强度的电场强度的电场强度E E的变化情况是的变化情况是的变化情况是的变化情况是 A.C,Q,EA.C,Q,E都逐渐增大都逐渐增大都逐渐增大都逐渐增大 B.C,Q,EB.C,Q,E都逐渐减小都逐渐减小都逐渐减小都逐渐减小 C.C,QC.C,Q逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小,E,E不变不变不变不变 D.D.C,EC,E逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小,Q,Q不变不变不变不变A AB B在上题中在上题中在上题中在上题中,待电容器充电后将开关断开待电容器充电后将开关断开待电容器充电后将开关断开待电容器充电后将开关断开,再将电容器两再将电容器两再将电容器两再将电容器两极板间距离逐渐增大极板间距离逐渐增大极板间距离逐渐增大极板间距离逐渐增大,则电容器的电容则电容器的电容则电容器的电容则电容器的电容C,C,极板间的电极板间的电极板间的电极板间的电压压压压U U和极板间的电场强度和极板间的电场强度和极板间的电场强度和极板间的电场强度E E的变化情况是的变化情况是的变化情况是的变化情况是A.CA.C变小变小变小变小,U,U变大变大变大变大,E,E不变不变不变不变 B.CB.C变小变小变小变小,U,E,U,E均变大均变大均变大均变大C.CC.C变大变大变大变大,U,U变小变小变小变小,E,E不变不变不变不变 D.CD.C变小变小变小变小,U,U不变不变不变不变,E,E变小变小变小变小2021/5/222913.13.一平行板电容器充电后与电源断开一平行板电容器充电后与电源断开一平行板电容器充电后与电源断开一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地负极板接地负极板接地负极板接地,在两在两在两在两极板间有一正电荷极板间有一正电荷极板间有一正电荷极板间有一正电荷(电量很小电量很小电量很小电量很小)固定在固定在固定在固定在P P点点点点.如图所示如图所示如图所示如图所示,用用用用E E表示两极板间场强表示两极板间场强表示两极板间场强表示两极板间场强,U,U表示电容器的电压表示电容器的电压表示电容器的电压表示电容器的电压,表示正电荷在表示正电荷在表示正电荷在表示正电荷在P P点的电势能点的电势能点的电势能点的电势能,若保持负极板不动若保持负极板不动若保持负极板不动若保持负极板不动,将正极板移到图中虚将正极板移到图中虚将正极板移到图中虚将正极板移到图中虚线所示的位置线所示的位置线所示的位置线所示的位置,则则则则A.UA.U变小变小变小变小,E,E不变不变不变不变 B.EB.E变大变大变大变大,不变不变不变不变C.UC.U变小变小变小变小,不变不变不变不变 D.UD.U不变不变不变不变,不变不变不变不变2021/5/2230谢谢观赏！2020/11/531