选修电容器电容.pptx

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1、1电容器：任何两个_而又相互靠近的_，都可看成一个电容器，这两个导体称为电容器的_电容器可以容纳_彼此绝缘导体电极电荷2电容：电容器所带电荷量 Q 与电容器两极板间的电势比值 差 U 的_叫电容器的电容定义式为 C_.第1页/共34页3平行板电容器的电容：电容 C 与平行板间电介质的介电常数、正对面积S成 _，与极板间距离d成_，决定式 C_.正比反比S4kd4电容器的分类(1)按电容是否可变分类：_电容器和_电容器(2)按电介质分类：聚苯乙烯电容器、_电容器、陶瓷电容器等固定可变电解第2页/共34页5(双选)一个空气平行板电容器，极板间距离为 d，正对面积为 S，充以电荷量 Q 后，两极板间

2、电压为 U，为使电容器)CD的电容加倍，可采用的办法是(UA将电压变为2B将带电荷量变为 2QC将极板正对面积变为 2SD在两极板间充满介电常数为 2 的电介质第3页/共34页知识点 1 电容器与电容1746 年，荷兰莱顿大学的物理学家马森布洛克发明了一种具有蓄电功能的电容器由于该电容器诞生在荷兰都市莱顿，人们将其称之为“莱顿瓶”，由此开始了人类使用电容器的历史第4页/共34页当时改进后的莱顿瓶是这样的，把玻璃瓶的内壁与外壁都用金属箔贴上，在莱顿瓶顶盖上插一根金属棒，它的上端连接一个金属球，它的下端通过金属链与内壁相连这样莱顿瓶实际上是一个普通的电容器若把它的外壁接地，而金属球连接到电荷源上，

3、则在莱顿瓶的内壁与外壁之间会积聚起相当多的电荷当莱顿瓶放电时可以通过相当大的电流图 181第5页/共34页讨论：(1)电容器：任何两个_而又相互靠近的_，都可以构成一个电容器电容器带电时，_ 即为电容器所带的电荷量(2)电容器的工作基础充电：使电容器的极板_的过程称为充电，充电后两极板带等量异种电荷放电：使充电后的电容器_的过程叫做放电彼此绝缘导体一个极板所带电荷量的绝对值带上电荷不带电荷第6页/共34页(3)电容定义：电容器所带电荷量 Q 与电容器的两极板间的电势差 U 的_，叫做电容器的电容定义式：C_.电容的国际制单位是_，简称_，符号_，此外还有_、_，三者关系是_物理意义：表征电容器

4、_电荷本领的物理量，在数值上等于使电容器两板间的电压为_时电容器需要带的电荷量，与电容器是否带电_，与 Q、U_.比值QU法拉法F微法皮法1 F106 F1012 pF容纳1 V无关无关第7页/共34页1平行板电容器(1)基本结构：两块彼此绝缘而又互相靠近的平行金属板组成(2)带电特点：两板电荷等量异号，分布在相对两板的内侧向垂直板面第8页/共34页2电容器的充放电过程(1)充电过程的特点(如图 182 所示)充电电流：电流方向是从正极板流进，电流由大到小电容器所带电荷量增加电容器两极板间电压升高电容器中电场强度增加注意：当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压

5、相等第9页/共34页图 182图 183第10页/共34页(2)放电过程的特点(如图 183 所示)放电电流：电流方向是从正极板流出，电流由大到小电容器上电荷量减少电容器两极板间电压降低电容器中电场强度减弱电容器的电场能转化成其他形式的能注意：放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程，当放电结束时，电路中无电流第11页/共34页3对电容器和电容的几点理解(1)电容器是一种仪器，而电容是一个物理量，它表征了电容器容纳电荷的本领(2)电容器的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值(3)电容 C 是用比值定义法定义的，本章学过的电场强度 E、Q 成正比、与 U 成反比，电容 C 由电容器本身的性

6、质决定，与Q、U 的大小无关第12页/共34页【例 1】下列关于电容器的叙述中错误的是()A电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的电容器才称为电容器B任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，都能组成电容器，而且跟这两个导体是否带电无关C电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值D电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能第13页/共34页解析：并不是只有带电时的电容器才称为电容器，A 错，B 对每个极板所带电荷量的绝对值称为电容器的带电荷量，C 对电容器充电的过程中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转化为其他形式的能

7、，D 对答案：A第14页/共34页【例 2】下列关于电容器的说法中，正确的是()A电容越大的电容器，带电荷量也一定越多B电容器不带电时，其电容为零无限制地增大D电容器的电容跟它是否带电无关解析：电容器的电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，这是比值法定义的物理量，C 与电容器所带电量 Q 和两极板间电压无关，故 D 选项正确答案：D第15页/共34页【触类旁通】1(双选)关于电容器及它的充放电，下列说法正确的是()A电容器是一个阻值很大的电阻器B把电容器接在直流电路中可以导电C把电容器接在直流电路中是不导电的D把电容器接在电路中，两端有电压，电容器两极板就带电第16页/共34页解析：由电容

8、器的定义可知，电容器的两极板彼此绝缘，在直流电路里是不导电的，与电阻器有本质的区别，故选项 A、B 错误，选项 C 正确；当电容器接在电路中时，电容器的两端就产生了电压，这样就会使电容器的两极板带电，故选项 D 正确答案：CD第17页/共34页2电容的大小取决于()CA电容器的带电量B电容器两极板间的电势差C电容器本身的构造D构成电容器的金属材料的性质第18页/共34页知识点知识点 2 决定电容的因素决定电容的因素探究影响平行板电容器电容的因素(1)保持极板所带电荷量 Q 和极板的间距 d 不变，改变平行极板的正对面积 S,观察静电计的偏角的变化，得出电容与两极板正对面积 S 的关系：C_.S

9、(2)保持极板所带电荷量 Q 和两极板正对面积 S 不变，改变极板间的距离 d，观察静电计的偏角的变化，得出电容与极板间距离 d 的关系：C_.第19页/共34页(3)保持两极板正对面积 S 和极板的间距 d 不变，在平行板电容器内插入电介质，观察静电计的偏角的变化，得出电容与电介质的关系：C_.(4)结论：平行板电容器电容的决定式 C_.第20页/共34页1平行板电容器的电容(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离反比(2)决定式：C，k 为静电力常量2电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压(2)击穿电压：电

10、介质被击穿时加在电容器两极板上的最小电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏第21页/共34页【例 3】一个平行板电容器，使它每板电荷量从 Q13105C 增加到 Q23.6105 C 时，两板间的电势差从 U110 V增加到 U212 V，求这个电容器的电容多大？如要使两极板电势差从 U110 V 降到 U26 V，则每板需减少多少电荷量？第22页/共34页第23页/共34页原来的 ，此电容器的电容等于_F，电容器原来所带的电【触类旁通】3有一充电的平行板电容器，两板间电压为 3 V，现设法使它的电荷量减少 3104 C，导致电容器两极板间的电压降到荷量是_C，若电容器极板上的电荷量全部

11、放掉，电容器的电容是_F.第24页/共34页答案：1504.5104 150第25页/共34页2三个公式：平行板电容器动态分析的方法1两种情况(1)保持两极板与电源相连，则电容器两极板间电压不变(2)充电后断开电源，则电容器的电量不变第26页/共34页3方法：找不变量与变化量之间的公式来决定要比较的量的变化关系如下表：第27页/共34页【例 4】如图 184 所示，一平行板电容器跟一电源相接，当开关 S 闭合时，平行板电容器极板 A、B 间的一带电液滴恰好静止若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将 S 断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化

12、？图 184第28页/共34页思路点拨：带电液滴静止时，所受的静电力和重力平衡，液滴带负电，由于液滴所受重力不变，液滴运动状态随静电力的变化而变化，由于 FqE，因此只要分析出场强 E 的变化情况即可第29页/共34页第30页/共34页思维总结：平行板电容器动态分析的基本思路：(1)在判断电容器相关物理量的变化时，首先要弄清哪些量是不变的，然后根据不变量和相关公式推断其他待分析量的变化情况(2)若电容器充电后与电源断开，则带电荷量 Q 不变；若电容器始终与电源相连，则电压 U 不变第31页/共34页【触类旁通触类旁通】4(双选)平行板电容器的两极板 A、B 接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部闭合开关 S，电容器充电，这)时悬线偏离竖直方向的夹角为，如图 185 所示，则(A保持开关 S 闭合，带正电的A 板向 B 板靠近，则增大B保持开关 S 闭合，带正电的A 板向 B 板靠近，则不变C开关 S 断开，带正电的 A 板向B 板靠近，则增大图 185D开关 S 断开，带正电的 A 板向 B 板靠近，则不变第32页/共34页答案：AD第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页