1.8电容器的电容课件ppt解析优秀PPT.ppt

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1、课堂引入课堂引入前面，我们学了摩擦可以使玻璃棒前面，我们学了摩擦可以使玻璃棒带上电荷，可是，将这玻璃棒放在带上电荷，可是，将这玻璃棒放在空中，过一段时间它所带的电荷就空中，过一段时间它所带的电荷就会渐渐地失去，为了保存电荷，我会渐渐地失去，为了保存电荷，我们就须要有一个能们就须要有一个能“容纳电荷的容容纳电荷的容器器”电容器电容器1.8 1.8 电容器的电容电容器的电容第一课时一一.电容器电容器1.平行板电容器的结构平行板电容器的结构两金属极板两金属极板绝缘物质绝缘物质(电介质电介质)在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质在两个正对的平行金属板中间

2、夹上一层绝缘物质在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质(电介质电介质电介质电介质),),),),就构成了最简洁的电容器就构成了最简洁的电容器就构成了最简洁的电容器就构成了最简洁的电容器,叫平行板电容叫平行板电容叫平行板电容叫平行板电容器器器器.两个金属板叫电容器的极板两个金属板叫电容器的极板两个金属板叫电容器的极板两个金属板叫电容器的极板.电容器：随意两个彼此绝缘又相隔很电容器：随意两个彼此绝缘又相隔很近的导体近的导体,都可以看成是一个电容器都可以看成是一个电容器.电容器的充电电容器的充电+-QQ+Q+QU U 把电容器的两个极板把电容器的两个极板把电容器的两个极板把电容器的两个极板和电池

3、的正负极相连和电池的正负极相连和电池的正负极相连和电池的正负极相连,两两两两个极板就分别带上了等个极板就分别带上了等个极板就分别带上了等个极板就分别带上了等量的异种电荷量的异种电荷量的异种电荷量的异种电荷,这个过程这个过程这个过程这个过程叫充电叫充电叫充电叫充电.充电过程中电路充电过程中电路充电过程中电路充电过程中电路中有中有中有中有短暂短暂短暂短暂的充电电流的充电电流的充电电流的充电电流.充了电的电容充了电的电容,两极板间就有两极板间就有电场电场,电势电势差差U.从电源获得的电能储存在电场中从电源获得的电能储存在电场中,这种这种能量叫能量叫电场能电场能.电容器有储存电荷和电场能的本事电容器有

4、储存电荷和电场能的本事.2电容器的充放电电容器的充放电+-QQ+Q+QU U电容器的放电电容器的放电 把充电后的电容器两极板接通把充电后的电容器两极板接通,两极板上的电两极板上的电荷中和荷中和,电容器不再带电电容器不再带电,这个过程叫放电这个过程叫放电.并有并有短暂的放电电流短暂的放电电流.放电后放电后,两极板就不再有电场和电势差两极板就不再有电场和电势差,电场能转化为其它形式的能电场能转化为其它形式的能.思索：圆柱型水杯容器的储水问题思索：圆柱型水杯容器的储水问题:hABC1.1.水位上升相同高度水位上升相同高度h h，试比较，试比较A A、B B、C C的储水量的储水量2 如何反映水杯的储

5、水本事？如何反映水杯的储水本事？二二.电容电容思索：用那个物理量来反映电容储电本事呢思索：用那个物理量来反映电容储电本事呢1.电容电容 电容器所带的电容器所带的电容器所带的电容器所带的电量电量电量电量Q Q Q Q与电容器两极板间的与电容器两极板间的与电容器两极板间的与电容器两极板间的电势电势电势电势 差差差差U U U U的比值的比值的比值的比值,叫做电容器的电容叫做电容器的电容叫做电容器的电容叫做电容器的电容试验表明，一个电容器所带的电荷量试验表明，一个电容器所带的电荷量Q Q与电容与电容器两极间的电势差器两极间的电势差U U成正比，比值成正比，比值Q/UQ/U是一个常是一个常量。不同的电

6、容器这个比值不同，可见，这个量。不同的电容器这个比值不同，可见，这个比值表征了电容器储存电荷的特性比值表征了电容器储存电荷的特性4.留意留意 C=Q/U是比值定义式是比值定义式,C与与Q、U无关无关.C由由电容器本身结构性质确定电容器本身结构性质确定,反映了电容器反映了电容器容纳电荷本事。容纳电荷本事。2.公式公式3.单位单位1C/V=1F(法拉法拉)1F=106F=1012pF 强调：一个极板上所带电量的确定强调：一个极板上所带电量的确定强调：一个极板上所带电量的确定强调：一个极板上所带电量的确定 值叫电容值叫电容值叫电容值叫电容器的电量器的电量器的电量器的电量Q.Q.1.下列说法正确的是下

7、列说法正确的是()A.由公式可知由公式可知,电容大小和电量成正比和电压成电容大小和电量成正比和电压成反比反比B.电容器的电容大小和电容器两端电压电容器的电容大小和电容器两端电压,电容器电容器带电量均无关带电量均无关C.电容器的带电量是指电容器每个极板所带电电容器的带电量是指电容器每个极板所带电量的确定值量的确定值D.某一电容器带电量越多某一电容器带电量越多,它的电容就越大它的电容就越大BC2.一个电容器，充电后所带电荷量为一个电容器，充电后所带电荷量为Q=410-6C时，它的两极板间的电势差时，它的两极板间的电势差U=2V，由此可，由此可知，该电容器的电容是知，该电容器的电容是_F。假如再充进

8、假如再充进410-6C的电荷量，其电容为的电荷量，其电容为_F。假如用导线将电容器两极相连，放电完毕后，假如用导线将电容器两极相连，放电完毕后，其电容为其电容为_F。C取决于取决于电容器自身结构电容器自身结构，而而与是否带电及带电多少无关。与是否带电及带电多少无关。210-6210-6210-6三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容 平行板电容器是最简洁的也是最基平行板电容器是最简洁的也是最基本的电容器，我们以平行板电容器为本的电容器，我们以平行板电容器为例探讨影响平行板电容器的因素。例探讨影响平行板电容器的因素。试验中会试验中会运用静电计测运用静电计测量平行板电容量平行板电容器两极板间

9、的器两极板间的电势差电势差U。猜想影响平行板电容器电容大小的因素有：猜想影响平行板电容器电容大小的因素有：极板间距离，正对面积，绝缘物质极板间距离，正对面积，绝缘物质 保持极板上的电荷保持极板上的电荷量量Q不变，两极板间距不变，两极板间距d不变，变更两极板的不变，变更两极板的正对面积，通过静电计正对面积，通过静电计指针的变更来观测两极指针的变更来观测两极板电势差的变更。板电势差的变更。（1）变更两极板的正对面积）变更两极板的正对面积结论：结论：电容电容C随正对随正对面积面积S的增大而增大的增大而增大。现象：现象：S ，U 保持极板上的电荷量保持极板上的电荷量Q不变，两极板正对面不变，两极板正对

10、面积积S不变，变更两极板间不变，变更两极板间的距离的距离d，通过静电计指，通过静电计指针的变更来观测两极板针的变更来观测两极板电势差的变更。电势差的变更。（2）变更两极板间的距离）变更两极板间的距离结论：结论：电容电容C C随两极板随两极板间距间距d d的增大而减小的增大而减小 。现象：现象：d ，U 保持保持Q、S、d都都不变，在两极板间插不变，在两极板间插入电介质，通过静电入电介质，通过静电计的指针来观测两极计的指针来观测两极板间电势差的变更。板间电势差的变更。（3）在两极板间插入电介质）在两极板间插入电介质结论：结论：电容电容C随电介质随电介质的相对介电常数的增的相对介电常数的增大而增大

11、大而增大。现象：现象：，U理论分析表明理论分析表明:当平行板电容器的两极板间是当平行板电容器的两极板间是真空时真空时，电容，电容C C与极板的正对面积与极板的正对面积S S、极板距离、极板距离d d的关系为的关系为 当两极板间充溢同一种介质时，电容变大为真空时当两极板间充溢同一种介质时，电容变大为真空时的的r倍，即倍，即式中式中k为静电力常量。为静电力常量。r是一个常数，与电介质的性质是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的有关，称为电介质的相对介电常数相对介电常数。几种常用电介质的几种常用电介质的相对相对介电常数介电常数几种电介质的介电常数几种电介质的介电常数r电介质电介质空气空气石蜡石

12、蜡陶瓷陶瓷玻璃玻璃云母云母介电常数介电常数1.0005 2.02.1641168 3.3.有一空气平行板电容器，仅增加两极板有一空气平行板电容器，仅增加两极板的正对面积，其电容的正对面积，其电容_；仅缩小极；仅缩小极板间距离，其电容板间距离，其电容_;_;仅降低两极板仅降低两极板间电压，其电容间电压，其电容_;_;仅在两极板间充仅在两极板间充以介电常数较大的电介质，其电容以介电常数较大的电介质，其电容_。增大增大增大增大不变不变增大增大四、常见电容器四、常见电容器 常用的电容器从构造上看主要分为两常用的电容器从构造上看主要分为两种，可以分为种，可以分为固定电容器固定电容器和和可变电容器可变电容

13、器。固定电容器固定电容器：电容固定不变电容固定不变 如：聚苯乙烯电容器；如：聚苯乙烯电容器；电解电容器；电解电容器；可变电容器：通过变更两可变电容器：通过变更两极间的正对面积或距离来极间的正对面积或距离来变更电容。变更电容。五、电容器运用时应留意的问题五、电容器运用时应留意的问题1 1、电容器的击穿电压：、电容器的击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一限加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。器损坏，这个极限电压称为击穿电压。2 2、电容器的额定电压：、电容器的额定电压：电容器正

14、常工作时的最大电压电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压额定电压低于击穿电压3 3、留意电解电容器的极性、留意电解电容器的极性5.5.如图所示如图所示,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,充充电后与静电计相连电后与静电计相连.要使静电计指针张角变大要使静电计指针张角变大,下列措施中可行的是下列措施中可行的是()()A.A.将将A A板向上移动板向上移动B.B.将将B B板向右移动板向右移动C.C.将将A A、B B之间充溢电介质之间充溢电介质D.D.将将A A板放走部分电荷板放走部分电荷AB6.6.如图所示，如图所示，A A、B B为两块竖直放置的为两块竖直放

15、置的平行金属板，平行金属板，G G是静电计，电键是静电计，电键K K合上合上后，静电计指针张开一个角度。下述后，静电计指针张开一个角度。下述哪些做法可使指针张角增大？哪些做法可使指针张角增大？()A A、使、使A A、B B两板靠近些；两板靠近些；B B、使、使A A、B B两板正对面积错开些；两板正对面积错开些；C C、断开、断开K K后，使后，使B B板向右平移拉开一板向右平移拉开一些；些；D D、断开、断开K K后，使后，使A A、B B正对面错开些。正对面错开些。CDCDA.A.保持保持S S接通，减小两极板间的距离，则两极板间的接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场的电场强度减小

16、；电场的电场强度减小；B.B.保持保持S S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大；上的电荷量增大；C.C.断开断开S S，减小两极板间的距离，减小两极板间的距离，则两极板间电势差减小；则两极板间电势差减小；D.D.断开断开S S，在两极板间插入，在两极板间插入一块电介质，则两极板间电势差增大。一块电介质，则两极板间电势差增大。7.两块大小、形态完全相同的金属板平行放置，两块大小、形态完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，接通开关，电源立刻给电构成一平行板电容器，接通开关，电源立刻给电容器充电：（容器充电：（）BC 8.8.一空气平行

17、板电容器，极板正对面积为一空气平行板电容器，极板正对面积为S,S,两极板相距两极板相距d d，充以电荷量，充以电荷量Q Q后，两极板间电后，两极板间电压为压为U,U,使电容器的电容加倍，可接受方法有使电容器的电容加倍，可接受方法有（）。）。A.A.将电压变为将电压变为U/2 U/2 B.B.将电荷量变为将电荷量变为2Q2Q C.C.将两极板正对面积变为将两极板正对面积变为2S2S D.D.两极板间充入电介质常数为两极板间充入电介质常数为2 2的电介质的电介质CD其次课时平行板电容器动态的分析类问题平行板电容器充电后，接着保持电容器的两极板平行板电容器充电后，接着保持电容器的两极板与电源相连，在

18、这种状况下，如增大两板间距与电源相连，在这种状况下，如增大两板间距d,d,则板间电势差则板间电势差U U、电容器所带电量、电容器所带电量Q Q，板间场强，板间场强E E各各如何变更？如何变更？平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种状况下，如增大种状况下，如增大d d，则，则U U、Q Q、E E各如何变更？各如何变更？电容器与电源相连，电容器两板间电势电容器与电源相连，电容器两板间电势差差U U不变。不变。充电后，切断电容器与电源的连接，电充电后，切断电容器与电源的连接，电容器所带电荷量容器所带电荷量Q Q不变。不变。提示：提示：平行板电容器动态

19、的分析类问题(1)(1)电容器充电后保持和电源连接电容器充电后保持和电源连接电容器充电后保持和电源连接电容器充电后保持和电源连接U U不变不变不变不变C C减小减小减小减小d d增大增大增大增大（s s不变）不变）不变）不变）E=U/dE=U/d减小减小减小减小Q=UCQ=UC减小减小减小减小C C增大增大增大增大Q=UCQ=UC增大增大增大增大s s增大增大增大增大（d d不变）不变）不变）不变）E=U/dE=U/d不变不变不变不变(2)(2)电容器充电后断开和电源连接电容器充电后断开和电源连接电容器充电后断开和电源连接电容器充电后断开和电源连接d d增大增大增大增大（s s不变）不变）不变

20、）不变）C C减小减小减小减小U=Q/CU=Q/C增大增大增大增大s s增大增大增大增大（d d不变）不变）不变）不变）C C增大增大增大增大U=Q/CU=Q/C减小减小减小减小两类常见问题两类常见问题(推断推断C、U、Q、E的变更）的变更）不变不变减小减小QQ不变不变不变不变 【例题【例题2 2】平行板电容器保持与直流电源两】平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压为极连接，充电平衡后，两极板间的电压为U U，电荷量为，电荷量为Q Q，两极板间场强为，两极板间场强为E E，电容为，电容为C,C,现将两极板间距离减小，则引起变更的状况现将两极板间距离减小，则引起变更的状况是是()()A.Q A.Q变大变大 B.C B.C变大变大 C.E C.E不变不变 D.U D.U变小变小探讨探讨:上题中上题中,假如电容器充电平衡后与电源假如电容器充电平衡后与电源断开，将两板间距离减小，则引起变更状况断开，将两板间距离减小，则引起变更状况是是()()A.Q A.Q变大变大 B.C B.C变大变大 C.E C.E不变不变 D.U D.U变小变小ABBCD