物理 第1章 静电场 1.8 电容器的电容 新人教版选修3-1 .ppt

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1、8 电容器的电容电容器的电容 17521752年年6 6月的一个雷雨天月的一个雷雨天,富兰克林冒着生命危险富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验在美国费城进行了著名的风筝实验,要把天电引下来看要把天电引下来看一看一看.富兰克林在成功引下天电后做了实验富兰克林在成功引下天电后做了实验,证明了天证明了天电和摩擦产生的电是相同的电和摩擦产生的电是相同的.富兰克林在引下天富兰克林在引下天电后是如何把这些电后是如何把这些电荷贮存起来的电荷贮存起来的?电容器电容器一种重要的电学元件一种重要的电学元件内内置置闪闪光光灯灯的的相相机机电电脑脑主主板板1、构造构造:任何两个彼此绝缘彼此绝缘又相距很近

2、相距很近的导体都可以构成电容器.电容器的极板电容器的极板电介质电介质一、电容器一、电容器2 2、作用、作用:用来容纳用来容纳(存储存储)电荷的装置电荷的装置.3、电容器的充放电、电容器的充放电充充电电放放电电一、电容器一、电容器两极与电源相连两极与电源相连使电容器使电容器带电带电的过程的过程.是电源的是电源的电能电能转化为转化为电容器的电容器的电场能电场能的过程的过程.用导线与两极相连用导线与两极相连,使电容使电容器两极板上的器两极板上的电荷中和电荷中和的的过程过程.是电源的是电源的电能电能转化为转化为电容器的电容器的电场能电场能的过程的过程.（1 1）概念：电容器所带电荷量）概念：电容器所带

3、电荷量Q Q与两极板间电势差与两极板间电势差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：法拉（简称法），符号）单位：法拉（简称法），符号:F :F 1F=10 1F=10-6-6F F，1 pF=101 pF=10-12-12F F。二二.电容电容一个极板所带一个极板所带电荷量的绝对电荷量的绝对值值 (4)(4)物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。本领的物理量。二二.电容电容 电容在数值上等于使两极板间的电势差为电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量。时电容器需要带的电荷量

4、。类似于类似于 将一个平行板电容器的两极板分别接在电将一个平行板电容器的两极板分别接在电压是压是6v的电池组正负极，跟电池组负极相连的的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量是极板带电量是-910-8C，则，则(1)电容器的带电量为多少？电容器的带电量为多少？(2)电容器的电容为多少？电容器的电容为多少？(3)若将此电容器两极板节电压为若将此电容器两极板节电压为3V电源，电电源，电容器的电容为多少？容器的电容为多少？(4)此时其带电量为多少？此时其带电量为多少？尝试练习尝试练习1：答案：答案：（1 1）Q=9Q=91010-8-8 C C（2 2）C=1.5C=1.51010-8-8 F

5、F(3)C=1.5(3)C=1.51010-8-8 F F(4)Q=4.5(4)Q=4.51010-8-8 C C 最简单最基本的电容器最简单最基本的电容器平行板电容器平行板电容器 研究影响平行板电容器电容大小的因素研究影响平行板电容器电容大小的因素三、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充电后的两种动态变化：平行板电容器充电后的两种动态变化：电容器始终连接在电源上，两极间的电压电容器始终连接在电源上，两极间的电压U保保持不变。持不变。电容器充电后，切断与电源的连接，电容器电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量的带电荷量Q Q保持不变。保持不变。思考与讨论思考与讨论

6、平行板电容器充电后，继续保持电容器的两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。极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电、电容器所带的电量量Q、两极板间的电场强度、两极板间的电场强度E各如何变化？各如何变化？保持两极板的不变的实验探究保持两极板的不变的实验探究思考与讨论思考与讨论 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大在这种情况下，如果增大d d，则，则U U、Q Q、E E各如何变各如何变化？化？保持两

7、极板的不变的实验探究保持两极板的不变的实验探究分析的思路：分析的思路：当当d d（或变化（或变化r、S S）发生）发生变化，用变化，用 C=C=r S/4kdS/4kd判断判断C C的变化，的变化，再用再用C=Q/UC=Q/U判断出判断出Q Q（或（或U U）的变化，最）的变化，最后用后用 E=U/d=Q/CdE=U/d=Q/Cd判断判断E E的变化。的变化。比较比较、两类题型的解析过程，两类题型的解析过程，可以看到，抓住可以看到，抓住Q Q（或（或U U）不变这个条件）不变这个条件是一个关键。是一个关键。【例题例题】一平行板电容器，两板之间的距离一平行板电容器，两板之间的距离d和和两板面积两

8、板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接，都可以调节，电容器两板与电池相连接，以以Q表示电容器的电荷量，表示电容器的电荷量，E表示两极间的电场强度，表示两极间的电场强度，则（则（）A当当d增大、增大、S不变时，不变时，Q减小，减小，E减小减小 B当当S增大、增大、d不变时，不变时，Q增大，增大，E增大增大C当当d减小、减小、S增大时，增大时，Q增大、增大、E增大增大 D当当S增大、增大、d减小时，减小时，Q不变、不变、E不变不变尝试练习尝试练习2：答案：答案：AC AC 小结：小结：1、平行板电容器的电容、平行板电容器的电容C跟跟相对介电常相对介电常数数r成成 正比，跟正比，跟正对面积正对面

9、积S正比，跟极正比，跟极板间的板间的距离距离d成反比。成反比。（平行板电容器）2、电容的决定式：、电容的决定式：请带着这样以下几个问题阅读教材第请带着这样以下几个问题阅读教材第3131页常用页常用电容器部分内容。电容器部分内容。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？电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特征？征？电容器常见的损坏原因是什么？电容器常见的损坏原因是什么？四、常用电容器四、常用电容器常用电容器常用电容器按构造按构造固定电容器固定电容器常常用用聚苯乙烯

10、电容器聚苯乙烯电容器电解电容器电解电容器可变电容器可变电容器电容器的击穿电压与额定电压电容器的击穿电压与额定电压（1 1）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。（2）击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。陶瓷电容器陶瓷电容器一、电容器一、电容器 1 1、构造、构造 2 2、工作过程：充电与放电过程、工作过程：充电与放电过程二、电容二、电容 1 1、定义及定义式、定义及定义式 2 2、单位、单位 3 3、电容的物理意义、电容的物理意义 三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容 1 1、决定电容大小的几个因素、决定电容大小的几个因素 2 2、平行板电容器的电容公式、平行板电容器的电容公式 3 3、平行板电容器充电后的两类动态变化、平行板电容器充电后的两类动态变化四、常见电容器四、常见电容器小结小结: