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1、电容器与电容_课件第1页，本讲稿共27页第2页，本讲稿共27页电容器的应用:第3页，本讲稿共27页电电脑脑主主板板第4页，本讲稿共27页一、电容器1 1电容器：两块彼此靠近又互相绝缘的导体组成的器件。电容器：两块彼此靠近又互相绝缘的导体组成的器件。活动:2 2电容器的充电：电容器的充电：使两板带上等量异种电荷的过程使两板带上等量异种电荷的过程。3 3电容器的放电：使充电后的电容器电容器的放电：使充电后的电容器电荷中和电荷中和失去电荷的过程。失去电荷的过程。第5页，本讲稿共27页电 容 器充电实验第6页，本讲稿共27页放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其它能的过程第7页，本讲
2、稿共27页类比法理解电容概念（电容器与水容器）二电容 1定义：电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容，用电容器的电容，用C表示。表示。2单位：国际制单位为法拉，简称法，符号为国际制单位为法拉，简称法，符号为F F。1F=101F=106 6F F=10-12pF常用单位有微法（常用单位有微法（F）、皮法（）、皮法（pF）。）。水深H 两极板间电势差U水体积V 每个极板带电量Q容器的截面积S 电容CS=V/HC=Q/U3物理意义：表征电容器容纳电荷本领的大小第8页，本讲稿共27页最简单的电容器是平行板电容器两极板间的两极板间的距离距离d两极板间的
3、正对两极板间的正对面积面积S是否插入是否插入电介质电介质或或电介质的种类电介质的种类。猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？第9页，本讲稿共27页实实 验验 探探 究究第10页，本讲稿共27页1、平行板电容器的电容、平行板电容器的电容C跟介电常数跟介电常数成成 正正比，跟正对面积比，跟正对面积S正比，跟极板间的距离正比，跟极板间的距离d成反比。成反比。三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容2、平行板电容器的电容公式：、平行板电容器的电容公式：C=S/4kd (式中式中k为静电力常量为静电力常量)第11页，本讲稿共27页第12页，本讲稿共27页思考与讨论思考与讨论：平行板电容器充电后，继续
4、保持电容器的两极板与电源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。在这种情况下，如果增大两极板间的距离相连接。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、电容器所带的电量、电容器所带的电量Q、两极板间的场强两极板间的场强E各如何变化？各如何变化？解析解析：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，其电势差恒等于电源电压，并保持不与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。变。C=S/4kdS/dE=U/d1/dQ=CU=US/4kdS/d第13页，本讲稿共27页思考与讨论思考
5、与讨论：平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大情况下，如果增大d，则，则U、Q、E各如何变化？各如何变化？解析：解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不始终不变。变。(1)C=S/4kdS/d(2)U=Q/C=Q/（S/4kd）d/S(3)E=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4kd）=kQ/S1/S第14页，本讲稿共27页本题的思路是：比较比较、两类题型的解析过程，可以两类题型的解析过程，可
6、以看到，抓住看到，抓住Q（或（或U）不变这个条件是）不变这个条件是一个关键。一个关键。最后用最后用 E=U/d=Q/Cd判断判断E的变化。的变化。再用再用C=Q/U判断出判断出Q（或（或U）的变化，）的变化，用用 C=S/4kd判断判断C的变化，的变化，当当d（或变化（或变化、S）发生变化，）发生变化，第15页，本讲稿共27页 3、平行板电容器充电后的两类典型情况：、平行板电容器充电后的两类典型情况：、电容器充电后，切断与电源的、电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量连接，电容器的带电荷量Q保持不保持不变。变。、电容器始终连接在电源上，、电容器始终连接在电源上，两两极间的电压极间的电
7、压U保持不变。保持不变。第16页，本讲稿共27页电容器是一储能元件电容器是一储能元件。纸质电容器纸质电容器陶瓷电容器陶瓷电容器电解电容器电解电容器钽电容器钽电容器可变电容器四 常用电容器第17页，本讲稿共27页请带着这样以下几个问题阅读课本第请带着这样以下几个问题阅读课本第30页常用电容器部分内页常用电容器部分内容。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？聚苯乙烯电容器和电解电容器聚苯乙烯电容器和电解电容器电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特征？特征？电容器
8、常见的损坏原因是什么？电容器常见的损坏原因是什么？常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。电解电容器的正、负极性是固定的。电解电容器的正、负极性是固定的。加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。第18页，本讲稿共27页六小结六小结 1、两块彼此靠近而又绝缘的导体在一起就组成了电容器。、两块彼此靠近而又绝缘的导体在一起就组成了电容器。2、电容器的作用是容纳电荷，储存能量。、电容器的作用是
9、容纳电荷，储存能量。3、电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容。、电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容。4、电容描述了电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身的属、电容描述了电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身的属性决定。性决定。5、平行板电容器的电容公式为、平行板电容器的电容公式为C=S4kd。利用这个公式可。利用这个公式可以判断平行板电容器电容的变化，如果再结合公式以判断平行板电容器电容的变化，如果再结合公式C=QU，E=Ud，可以判断电容器的带电量、两极板间电势差、，可以判断电容器的带电量、两极板间电势差、两极板间场强的变化。两极板间场强的变化。第19页，本讲稿
10、共27页【例例1 1】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为2V2V，两极板带电量分别为，两极板带电量分别为+610+610-6-6C C和和-610-610-6-6C C，求：，求：(1)(1)电容电容C C；(2)(2)若电势差升高若电势差升高1V1V，电容，电容CC和所带电量和所带电量QQ为多少为多少?【解析解析】电容器的电容电容器的电容C=Q/UC=Q/U，但电容是由电容器的构造，但电容是由电容器的构造决定的，跟决定的，跟Q Q、U U无关无关.(1)根据电容的定义式根据电容的定义式 C=Q/U=(610-6/2)F=310-6F(
11、2)若电势差升高若电势差升高1V，电容器的电容仍不变，而此时，电容器的电容仍不变，而此时所带电量所带电量 Q=CU=310-63C=910-6C第20页，本讲稿共27页例2：对于给定的电容器，描述其电容C、电量Q、电压U之间的相应关系图正确的是第21页，本讲稿共27页例例3：将平行板电容器接在电池两极，板间有一带：将平行板电容器接在电池两极，板间有一带电尘埃恰好处于静止状态，若将两板缓慢地错开一电尘埃恰好处于静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其它条件不变，则些，其它条件不变，则A电容器带电量不变电容器带电量不变B电源中将有电流从正极流出电源中将有电流从正极流出C尘埃仍处于静止状态尘埃仍处于静止
12、状态D电流计中将有电流，方向是电流计中将有电流，方向是baGab第22页，本讲稿共27页例4：平行板电容器充电后将其负极接地，如图所示，板间有固定的正点电荷P，它的电势能为Ep，将正极板平移到图中虚线位置时，P的电势能EP将 A变大 B变小 C不变 D以上都有可能-P第23页，本讲稿共27页练习一如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量极板间电压和电容之间的关系的图象，其中正确的是答案：第24页，本讲稿共27页例题：如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了 如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了答案：第25页，本讲稿共27页一、电容器 1、定义 2、工作过程：充电与放电过程二、电容 1、定义 2、单位 3、电容的物理意义 三、平行板电容器的电容 1、决定电容大小的几个因素 2、平行板电容器的电容公式：3、平行板电容器充电后的两类典型情况：四、常见电容器1.1.电容器与电容电容器与电容第26页，本讲稿共27页第27页，本讲稿共27页