电容器电容时.pptx

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1、第1页/共66页第2页/共66页第3页/共66页2.2.作用：作用：两个互相靠近彼此绝缘的导体。两个互相靠近彼此绝缘的导体。一一. .电容器电容器电容器能贮藏电容器能贮藏电量和能量电量和能量 . .1.1.结构结构：平行板电容器平行板电容器 在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质物质电介质电介质，就组成一个平行板电容器。，就组成一个平行板电容器。最简单最简单的电容器：的电容器：两极电介质第4页/共66页观察纸介电容器的构造观察纸介电容器的构造 该元件有两片锡箔（导体），中该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。间是一层薄纸。第5页/共66页.第6页/

2、共66页两极板带上等量异种电荷，分布在相对两板上，两板之间形成匀强电场，大小为UEd 第7页/共66页3.3.电容器的工作方式电容器的工作方式当电容器充电结当电容器充电结束束, ,电容器所在电电容器所在电路中无电流路中无电流, ,电容电容器两板间电压与器两板间电压与电源电压相等电源电压相等. .1.1.有电流有电流, ,电流方向流入电容器正极板电流方向流入电容器正极板, ,电流强度由大变小电流强度由大变小; ; 2.2.电容器所带电量增加电容器所带电量增加; ;3.3.电容器两极板电压升高电容器两极板电压升高; ;4.4.电容器中匀强电场的场强增大电容器中匀强电场的场强增大; ;5.5.电源的

3、化学能转化为其它形式的能电源的化学能转化为其它形式的能. .第8页/共66页1.1.有电流有电流, ,电流方向流出电容器正极板电流方向流出电容器正极板, ,电流强度由大变小电流强度由大变小; ; 当电容器放电结束当电容器放电结束, ,电容器所在电路中无电流电容器所在电路中无电流, ,电容器电容器两板间电压等于零，电容器中匀强电场的场强为零两板间电压等于零，电容器中匀强电场的场强为零. .2.2.电容器所带电量减少电容器所带电量减少; ;3.3.电容器两极板电压降低电容器两极板电压降低; ;4.4.电容器中匀强电场的场强减小电容器中匀强电场的场强减小; ;5.5.电场能转化为其它形式的能电场能转

4、化为其它形式的能. .第9页/共66页第10页/共66页二、电容二、电容1.1.引入目的引入目的: :为了描述电容器本身容纳电荷本领大小的特性为了描述电容器本身容纳电荷本领大小的特性. .2.2.量度方式量度方式: :任意电容器电容的定义式任意电容器电容的定义式( (度量式度量式). ).3.3.矢标量矢标量: :标量标量. .4.4.单位换算单位换算: :UQUQCUQC 式中的各量均代入绝对值进行计算式中的各量均代入绝对值进行计算. .标量标量. .两个标量相除结果一定是标量两个标量相除结果一定是标量. .电容器的电容等于两极板间每升高（或降低）电容器的电容等于两极板间每升高（或降低）1V

5、1V增多（或减少）的电量。增多（或减少）的电量。UQC第11页/共66页圆柱型水杯容器的储水问题圆柱型水杯容器的储水问题: :hhABC1. 1.水位每升高水位每升高h h，试比较，试比较A A、B B、C C的储水量的储水量2.2.哪个储水本领大？哪个储水本领大？如何反映其储水本领？如何反映其储水本领？第12页/共66页UQCUQC或或第13页/共66页第14页/共66页1、某一电容器，当所带电量为某一电容器，当所带电量为4 41010-6-6C C，两极板间的电势差为，两极板间的电势差为20v20v，求，求（1 1）电容器的电容）电容器的电容（2 2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少）

6、当所带电量减半时，电容器的电容为多少（3 3）如果电容器不带电呢？）如果电容器不带电呢？第15页/共66页1 1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、带电量量Q Q、两板间电势差、两板间电势差U U的相互关系中，下列图的相互关系中，下列图1 11616中正确的是中正确的是( )( )ACEACE课堂练习课堂练习第16页/共66页 mgF17q5 10C 课堂练习课堂练习第17页/共66页kdsC4第18页/共66页变大变大变大变大不变不变最小最小第19页/共66页思考题：思考题： 平行板电容器充电后，继续保持电容平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电

7、源相连，在这种情况下，如增大器的两极板与电源相连，在这种情况下，如增大两板间距两板间距d,则板间电势差则板间电势差U、电容器所带电量、电容器所带电量Q，板间场强板间场强E各如何改变？各如何改变？平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大这种情况下，如增大d，则，则U、Q、E各如何改变？各如何改变？ 电容器与电源相连电容器与电源相连，电容器两板间，电容器两板间电势差电势差U U不变。不变。 充电后，充电后，切断电容器与电源的连接切断电容器与电源的连接，电容器，电容器所带电所带电荷量荷量Q Q不变。不变。 提示：提示：第20页/共66页( B

8、 )( A )第21页/共66页( B )第22页/共66页1 1如图所示，如图所示，S S闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中，对电阻后增大两极板距离的过程中，对电阻R R来说，有无电来说，有无电流通过，如果有，方向怎样流通过，如果有，方向怎样? ?ABRSC（1 1）R R上有从上有从A A到到B B的电流的电流 （2 2）R R上有从上有从B B到到A A的电流的电流. .第23页/共66页例题例题下面能使静电计张角变大，可行的方法是下面能使静电计张角变大，可行的方法是 ( )A. A板左移板左移B. B板下移板下移C. AB间放入电介

9、质间放入电介质D. 放掉一部分电放掉一部分电ABABQ不变第24页/共66页AB第25页/共66页 连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时A.A.电容器的电容C C变大B.B.电容器极板的带电量Q Q变大C.C.电容器两极间的电势差U U变大D.D.电容器两极板间的电场强度E E变大 ABD第26页/共66页例题例题 电容器充电结束后（与电源连接与电源断开），电容器充电结束后（与电源连接与电源断开），电源电压恒定，一带电油滴恰好静止在两极板之间，若电源电压恒定，一带电油滴恰好静止在两极板之间，若板间距离增大，则油滴是否运动？如运动向哪动？板间距离增大，则油滴是否运动？如运动向哪

10、动？第27页/共66页C第28页/共66页实验实验结论结论实验实验公式公式QQ、S S保持不保持不变时，变时，d d越大，越大，CC越小越小三平行板电容器的电容三平行板电容器的电容QQ、 d d 保持不保持不变时，变时， S S越大，越大，CC越大越大QQ、d d、S S保持保持不变时，不变时， 插入插入介质，介质，CC越大越大kdSC4CC和和d d成反比成反比 CC与与S S成正比成正比 CC与与 成正比成正比 平行板电容器电容的决定式平行板电容器电容的决定式( (函数式函数式). ).第29页/共66页+-电解电容器固定电容器可调电容器四、电容器分类和符号四、电容器分类和符号按构造分：固

11、定电容器可变电容器聚本乙烯电容器电解电容器第30页/共66页五常用电容器五常用电容器 铝电解电容器铝电解电容器第31页/共66页六六. .电容器的两个重要参量：电容器的两个重要参量：电容器长期工作所能承受的电压，叫电容器长期工作所能承受的电压，叫额定电压额定电压。加在电容器两极上的极限电压叫加在电容器两极上的极限电压叫击穿电压击穿电压。额定电压应低于击穿电压额定电压应低于击穿电压. .电容值和额定电压电容值和额定电压思考题：某一电容器标有思考题：某一电容器标有“100100 F F，200V”200V”的含义？的含义？第32页/共66页七七.电容器的应用电容器的应用1.1.测角度的电容传感器测

12、角度的电容传感器2.2.测夜面高度的电容传感器测夜面高度的电容传感器4.4.测压力的电容传感器测压力的电容传感器3.3.测位移测位移X X的电容传感器的电容传感器第33页/共66页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。与水桶与水桶截面积截面积S S类似。类似。例与练例与练D第34页/共66页额定电压额定电压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第35页/共66页-9.0-9.01010-8-8C C

13、C C QQ9.09.01010-8-8 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第36页/共66页 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连的电路如图所示，接通开关行板电容器，与它相连的电路如图所示，接通开关S S，电源即给，电源即给电容器充电（电容器充电（ ）A A 保持保持S S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小；度减小；B B 保持保持S S接通，在两极间插入一块电介质，则极板上

14、的电荷量增接通，在两极间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大；大；C C 断开断开S S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小；，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小；D D断开断开S S，在两极间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大。，在两极间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大。B CRS第37页/共66页 如图所示是一个平行板电容器，其电容为如图所示是一个平行板电容器，其电容为C C，带电量为，带电量为Q Q，上极板带正电，现将一个试探电荷上极板带正电，现将一个试探电荷 q q由两极板间的由两极板间的A A点移动点移动到到B B点，点，A A、B B两点间的距离为两点间的

15、距离为S S，连线，连线ABAB与极板间的夹角为与极板间的夹角为3030度，则电场力对试探电荷度，则电场力对试探电荷q q所做的功等于所做的功等于（ ）。A B C DqCsQdqQsCd2qQsCd2qCsQd-+ + +-d300ABC第38页/共66页如图,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一带电荷量非常小的点电荷,S是闭合的, a表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力,现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大A. a变大,F变大;B. a变大,F变小;C. a不变,F不变;D. a不变,F变小;( B )ABaS第39页/共66页3.如图，A、B为平行金属板，两板相距为d

16、，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回;B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落;C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回；D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落;MNABP( A C D )第40页/共66页在图在图15-715-7所示的电路中，直流电源的电压所示的电路中，直流电源

17、的电压U=18VU=18V，电容器电容器A A和和B B的电容分别为的电容分别为C CA A=20F=20F和和C CB B=10F=10F开开始时开关始时开关S S是断开的，是断开的，A A和和B B都不带电都不带电（1 1）把）把S S扳到位置扳到位置1 1，A A的带电量的带电量Q QA A等于多少？（等于多少？（2 2）然后把然后把S S从位置从位置1 1换到位置换到位置2 2，则，则B B的带电量的带电量Q QB B等于多等于多少？少？（3 3）再把）再把S S扳到位置扳到位置1 1，然后又把，然后又把S S换接到位置换接到位置2 2，则则B B的带电量的带电量Q QB B将变为多少

18、？将变为多少？ 思维拓展思维拓展第41页/共66页第42页/共66页第43页/共66页第44页/共66页第45页/共66页例与练例与练BDQC0D第46页/共66页例与练例与练变大变大变大变大不变不变最小最小第47页/共66页例题例题下面能使静电计张角变大，可行的方法是下面能使静电计张角变大，可行的方法是 ( )A. A板左移板左移B. B板下移板下移C. AB间放入电介质间放入电介质D. 放掉一部分电放掉一部分电ABABQ不变第48页/共66页例题例题 电容器充电结束后（与电源连接与电源断开），电容器充电结束后（与电源连接与电源断开），电源电压恒定，一带电油滴恰好静止在两极板之间，若电源电压

19、恒定，一带电油滴恰好静止在两极板之间，若板间距离增大，则油滴是否运动？如运动向哪动？板间距离增大，则油滴是否运动？如运动向哪动？第49页/共66页1 1、平行板电容器充电后，、平行板电容器充电后，切断与电源的连接切断与电源的连接，在这种情况下，在这种情况下，如果增大两极板间的距离如果增大两极板间的距离d d，那么，两极板间的电，那么，两极板间的电势差势差U U，电容器所带的电量，电容器所带的电量Q Q，两极板间的场强，两极板间的场强E E各如各如何变化？何变化？如果减小两极板间的正对面积如果减小两极板间的正对面积S S，那么，两极板，那么，两极板间的电势差间的电势差U U，电容器所带的电量，电

20、容器所带的电量Q Q，两极板间的场，两极板间的场强强E E各如何变化？各如何变化？思考与讨论（思考与讨论（1）第50页/共66页解题关键电容器充电后与电源断开，Q保持不变。d增加4SCkdC减小U=Q/CU增加E=U/dE不变S减小4SCkdC减小U=Q/CU增加E=U/dE增加分析（1）分析（2）第51页/共66页2 2、平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板、平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接与电源相连接。在这种情况下，。在这种情况下，如果增大两极板间的距离如果增大两极板间的距离d d，那么，两极板间的，那么，两极板间的电势差电势差U U，电容器所带的电量，电容器所

21、带的电量Q Q，两极板间的场强，两极板间的场强E E各如何变化？各如何变化？如果减小两极板间的正对面积如果减小两极板间的正对面积S S，那么，两极，那么，两极板间的电势差板间的电势差U U，电容器所带的电量，电容器所带的电量Q Q，两极板间，两极板间的场强的场强E E各如何变化？各如何变化？思考与讨论（思考与讨论（2）第52页/共66页d增加4SCkdC减小Q=C UQ减小E=U/dE减小S减小4SCkdC减小Q=C UQ减小E=U/dE不变电容器始终与电源连接，U保持不变。解题关键第53页/共66页不变UdECQdC1UQC 例与练例与练第54页/共66页不变QddUE CUCdQSkQ4E

22、 E与与d d无关无关，即即E E不变不变。例与练例与练第55页/共66页 C/2C/2 正正负负例与练例与练第56页/共66页 2C2C U/2U/2E E例与练例与练第57页/共66页 2C2C 负负正正例与练例与练第58页/共66页 5 51010-11-11 F2.52.51010-11-11 F4 410104 4 N/C2.52.51010-11-11 F例与练例与练第59页/共66页不变USCQ不变d不变E例与练例与练第60页/共66页 mgFNmgF12101CNdUE/1024CEFq17105例与练例与练第61页/共66页（20032003江苏）两块大小、形状完全相同的金属

23、平板平行放置，江苏）两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连的电路如图所示，接通开关构成一平行板电容器，与它相连的电路如图所示，接通开关S S，电源即给电容器充电（电源即给电容器充电（ ）A A 保持保持S S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小；度减小；B B 保持保持S S接通，在两极间插入一块电介质，则极板上的电荷量增接通，在两极间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大；大；C C 断开断开S S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小；，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小；D D断

24、开断开S S，在两极间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大。，在两极间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大。B CRS第62页/共66页（20012001全国）如图所示是一个平行板电容器，其电容为全国）如图所示是一个平行板电容器，其电容为C C，带电量为带电量为Q Q，上极板带正电，现将一个试探电荷，上极板带正电，现将一个试探电荷 q q由两极板由两极板间的间的A A点移动到点移动到B B点，点，A A、B B两点间的距离为两点间的距离为S S，连线，连线ABAB与极板与极板间的夹角为间的夹角为3030度，则电场力对试探电荷度，则电场力对试探电荷q q所做的功等于所做的功等于（ ）。A B

25、 C DqCsQdqQsCd2qQsCd2qCsQd-+ + +-d300ABC第63页/共66页1.如图,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一带电荷量非常小的点电荷,S是闭合的, a表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力,现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大A. a变大,F变大;B. a变大,F变小;C. a不变,F不变;D. a不变,F变小;( B )ABaS第64页/共66页3.如图，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回;B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落;C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回；D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落;MNABP( A C D )第65页/共66页感谢您的观看！第66页/共66页