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1、1.8 电容器的电容带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能去的，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）电荷的装置。电容器：能够容纳（储存）电荷的装置。电容器是一种存储电荷的装置，它在收音机、电视电容器是一种存储电荷的装置，它在收音机、电视机、洗衣机、电冰箱等各种家用电器中是一个不可缺少机、洗衣机、电冰箱等各种家用电器中是一个不可缺少的关键元件之一。例如照相机的电子闪光灯能发出强烈的关键元件之一。例如照相机的电子闪光灯能发出强烈的闪光就是利用电容器来实现的
2、。那么，电容器的构造的闪光就是利用电容器来实现的。那么，电容器的构造如何？它有和性质及特点呢？如何？它有和性质及特点呢？一、电容器一、电容器1 1 1 1、电容器的、电容器的、电容器的、电容器的构成构成构成构成：任何两个彼此绝缘而又相互任何两个彼此绝缘而又相互任何两个彼此绝缘而又相互任何两个彼此绝缘而又相互靠靠近近的导体，中间插入绝缘物质的导体，中间插入绝缘物质的导体，中间插入绝缘物质的导体，中间插入绝缘物质(电介质电介质电介质电介质)就组成了电容器就组成了电容器就组成了电容器就组成了电容器两金属极板两金属极板两金属极板两金属极板绝缘绝缘绝缘绝缘物质物质(电介质电介质电介质电介质)平平行行板板
3、电电容容器器在在两两个个平平行行金金属属板板之之间间夹夹上上一一层层绝绝缘缘介介质质，就就组组成成一一个个最最简简单单的的电电容容器器，这这种种电电容容器器叫叫做做平平行行板电容器。板电容器。两个极板（导体）两个极板（导体）电介质（绝缘材料）电介质（绝缘材料）大家知道在电源的正极聚集有大量的正大家知道在电源的正极聚集有大量的正电荷，在负极同样聚集有大量的负电荷，电荷，在负极同样聚集有大量的负电荷，那么当用导线把它的两极与两块彼此绝那么当用导线把它的两极与两块彼此绝缘正对的金属板相连后会出现什么现象缘正对的金属板相连后会出现什么现象？想想 一一 想想两板分别带上正负电荷两板分别带上正负电荷这表明
4、两块彼此绝缘正这表明两块彼此绝缘正对的金属板能容纳电荷对的金属板能容纳电荷+-.电容器的电容器的充电和放电充电和放电 1 1）充电：使电容器带电的过程。）充电：使电容器带电的过程。将电容器两极板分别接在电池两将电容器两极板分别接在电池两端端,充电后充电后两极板带上等量的异两极板带上等量的异种电荷种电荷。（电源能量转化为电场电源能量转化为电场能）能）2 2）放电：使电容器失去电荷）放电：使电容器失去电荷的过程。充了电的电容器的两的过程。充了电的电容器的两板用导线相连板用导线相连,使两板上正、负使两板上正、负电荷中和的过程。电荷中和的过程。（电场能转化为其它形式的能）电场能转化为其它形式的能）【注
5、意注意】当电容器极板带电量发生改变时，电路中有电流；稳定当电容器极板带电量发生改变时，电路中有电流；稳定后电路中无电流，因为两极板绝缘，电流通不过。后电路中无电流，因为两极板绝缘，电流通不过。不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器这种本领的异同，我们引入一个新的物理量”电容“。（1 1）定义：电容器所带电荷量）定义：电容器所带电荷量Q Q与两极板间电势与两极板间电势 差差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）单位：国际单位：法拉（简称法），符号为“F”常用单位：微法（常用单位：微法（FF）、皮法（）、
6、皮法（pFpF）。）。1F=101F=10-6-6F F，1 pF=101 pF=10-12-12F F。电容器的电荷量：电容器的电荷量：一个极板所带电量的绝对值。一个极板所带电量的绝对值。（4 4）物理意义：描述电容器容纳（储存）电荷本领）物理意义：描述电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。的物理量。电容器的电容完全由电容器本身的电容器的电容完全由电容器本身的结结构构决定，跟电容器是否带电、带电荷量的多少以及决定，跟电容器是否带电、带电荷量的多少以及两极板间电势差的大小都无关。两极板间电势差的大小都无关。容纳储存水容纳储存水容纳储存电荷容纳储存电荷电荷量电荷量Q Q水量水量V V电势差电势差U
7、 U水位差水位差h h横截面横截面S S电容电容C C电电容器水容器+-电容的大小显然应取决于自身的结构，那么跟哪些因素有关呢？研究平行板电容器的电容与哪些因素有关？如图所示，给电容器充电后再脱离电源，此时静电计指针偏转如图所示，给电容器充电后再脱离电源，此时静电计指针偏转一个角度一个角度。以下。以下情况中静电计的指针偏角增大还是减小？情况中静电计的指针偏角增大还是减小？把两板间的把两板间的距离距离减小；减小；把两板间的把两板间的正对面积正对面积减小；减小；在两板间在两板间插入插入相对介电常数较大的相对介电常数较大的电介质电介质。静电计静电计是在验电器是在验电器的基础上制成的，用来的基础上制成
8、的，用来测量导体间的电势差，测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电以知道两个导体间的电势差的大小。势差的大小。C C和和d d成反比成反比 C C与与S S成正比成正比 C C与与rr成正比成正比 相对介电常数相对介电常数正对面积正对面积静电力常量静电力常量两极板间的距离两极板间的距离三三.决定平行板电容器电容决定平行板电容器电容大小的因素大小的因素 电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关。带电或与带电量的多少无关。决定式决定式：（仅适用于平行板电容器）（仅适用于平行板电容器）几种电
9、介质的介电常数几种电介质的介电常数电介质电介质空气空气石蜡石蜡陶瓷陶瓷玻璃玻璃云母云母介电常数介电常数1.00052.02.1641168四、电容器的分类四、电容器的分类 电容器固定电容器可变电容器聚苯乙烯电容器陶瓷电容器电解电容器纸质电容器五、五、电容器的重要指标电容器的重要指标1 1、击穿电压、击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一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，电容限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个器损坏，这个极限电压称为击穿电压极限电压称为击穿电压。2 2、额定电压、额定电压：电容器长期工作时的所承受的最大电压，电容器长
10、期工作时的所承受的最大电压，额定电压低于额定电压低于击穿电压击穿电压电容器外壳上标的是额定电压电容器外壳上标的是额定电压从电容器的包装上我们可以得到该电容的那些信息从电容器的包装上我们可以得到该电容的那些信息3 3、关于平行板电容器的两类问题、关于平行板电容器的两类问题电容器与电源相连电容器与电源相连两极板间电压不变两极板间电压不变电容器充电后与电源断开电容器充电后与电源断开电容器所带电量不变电容器所带电量不变4 4、电容式传感器、电容式传感器测定角度测定角度的电容式传的电容式传感器感器测定液面高测定液面高度度h h的电容的电容式传感器式传感器测定压力测定压力F F的电容式传的电容式传感器感器
11、测定位移测定位移x x的电容式传的电容式传感器感器练习题练习题1 1、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（）A A、电容器所带的电荷越多，电容就越大、电容器所带的电荷越多，电容就越大B B、电容器两极板间电压越高，电容就越大、电容器两极板间电压越高，电容就越大C C、电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也、电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一定增加一倍一定增加一倍D D、电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量、电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量E E、平行板电容器一板带电、平行板电容器一板带电Q Q，另一板带电，另一板带电Q Q，则此电容器不带电则此电容器不带电CD 2.2.有有
12、一个充电的平行板电容器一个充电的平行板电容器,两极板间的电压为两极板间的电压为3V3V，为使它的电荷量减少为使它的电荷量减少310310-4-4C,C,于是电容器两于是电容器两极板间的电压降为原来的极板间的电压降为原来的1/31/3，则此时电容的电容，则此时电容的电容为多少为多少FF?电容器原来的带电量为多少电容器原来的带电量为多少C?C?若两极若两极板的电荷全部放掉板的电荷全部放掉,电容器的电容是多少电容器的电容是多少?3 3、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、带电量带电量Q Q、两板间电势差、两板间电势差U U的相互关系中，的相互关系中，下列图下列图1
13、11616中正确的是中正确的是()()ACE3.两两块大小形状完全相同的金属平板平行放置，构成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，与它相连接的电路如图所示，接通开头一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开头，电源即给电容器充电，电源即给电容器充电()A.保持接通，减小两极板间的距离，则两极板间的保持接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小电场强度减小B.保持接通，在两极板间插入一块介质，则极板上保持接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大的电荷量增大C.断开，减小两极板间的距离，则两极板间的电势断开，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小差
14、减小D.保持接通，在两极板间插入一块介质，则极板间保持接通，在两极板间插入一块介质，则极板间的电势差增大的电势差增大CC4 4：如图所示，平行板电容器经开关如图所示，平行板电容器经开关S S与电池与电池连接，连接，a a处有一电荷量非常小的点电荷，处有一电荷量非常小的点电荷，S S是是闭合的，闭合的，a a表示表示a a点的电势，点的电势，F F表示点电荷表示点电荷受到的电场力受到的电场力.现将电容器的现将电容器的B B板向下稍微移板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（动，使两板间的距离增大，则（）A Aa a变大，变大，F F变大变大 B Ba a变大，变大，F F变小变小 C Ca a不
15、变，不变，F F不变不变 D Da a不变，不变，F F变小变小 B水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则将电容器两板间的距离增大，则()A.电容变大，质点向上运动电容变大，质点向上运动B.电容变大，质点向下运动电容变大，质点向下运动C.电容变小，质点保持静止电容变小，质点保持静止D.电容变小，质点向下运动电容变小，质点向下运动电电容容定义式：定义式：C CQ/U=Q/Q/U=Q/U U，C C不由不由Q Q、U U决定决定决定式：决定式
16、：C CS/4kd,S/4kd,物理意义：物理意义：描述电容器容纳电荷的本领描述电容器容纳电荷的本领单位：单位：法拉法拉 符号：符号：F 1FF 1F10106 6FF10101212pFpF电电容容器器电容器：电容器：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一 个电容器个电容器充电：充电：电源能量电源能量 电场能电场能放电：放电：电场能电场能 其他形式能其他形式能电容器所带电荷量：电容器所带电荷量：每一极板所带电荷量的绝对值每一极板所带电荷量的绝对值 分类：分类：固定电容器和可变电容器固定电容器和可变电容器击穿电压：击穿电压：最大耐压值最大耐压值额定电压：额定电压：长期工作所能承受的最大电压长期工作所能承受的最大电压