《电容器的电容教学课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电容器的电容教学课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.ppt（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、10.4电容器的电容电容器的电容学习目标学习目标1.1.知道电容器和平行板电容器的概念，掌握电容器的充、放电现象知道电容器和平行板电容器的概念，掌握电容器的充、放电现象2.2.理解电容的定义、公式、单位、物理意义理解电容的定义、公式、单位、物理意义3.3.了解平行板电容器电突公式，及影响平行板电容器大小的因素了解平行板电容器电突公式，及影响平行板电容器大小的因素4.4.会分析平行板电容器的动态变化会分析平行板电容器的动态变化(难点难点:电势变化电势变化)新知导入我们知道，水可以用容器储存起来，以备不时之需。那么电荷能否也像水一样储存起来呢？莱顿瓶就是一种最早用来贮存电荷的电容器。电容器新知导入
2、电容器在我们当今生活中随处可见，如吸尘器、电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器。那么，它内部的构造是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？吸尘器今天我们就来学习电容器的电容。一、电容器.构造：构造：任何两个彼此任何两个彼此绝缘绝缘又相距又相距很近很近的的导体导体组成一个组成一个电容器电容器。平行板电容器电容器的极板电容器的极板电介质（1）电容器的充电：QQ 将电容器两个极板将电容器两个极板带上等量异种电荷带上等量异种电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的充电充电。正极板负极板有短暂的电流两极间有电压两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量E从能量转移角
3、度：电源的电能转移成电容器的电场能从能量转移角度：电源的电能转移成电容器的电场能（2）电容器的放电：QQ 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的电荷的过程，叫电容器的放电放电。在放电过程中导线上有短暂的电流产生U=0从能量转移角度：电容器的电场能转化成其他形式的能量从能量转移角度：电容器的电场能转化成其他形式的能量二、电容二、电容1 1、定定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容.QQU3 3、物理意物理意义：反映电容器反映电容器容纳电荷容纳电荷本领大小本领大小的物理量。的物理量。2 2、定定义式：
4、式：(理理解解:电电容容与与Q Q、U U无无关关，由由电电容器本身决定容器本身决定)Q Q：指每一个极板带电量绝对值：指每一个极板带电量绝对值U U：表表示示电电容容器器两两板板之之间间的的电电势势差差电压。电压。4、电容的单位：法拉，简称法，符号F还有：微法（）、皮法（p）1F=1C/V 当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F 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（相当于体积）（相当于体积）电势差电势差U U水位差水位差h h（相当于高度）（相当于高度）横截面横截面S SQ/UQ/U比值比值+-电电容器水容器比值表示
5、容纳水的本领比值表示容纳水的本领理解：类比理解：类比水容器水容器（水容器一旦制作出来，容纳水量的（水容器一旦制作出来，容纳水量的多少多少也就也就确定了）确定了）怎样分析水容器容纳水的怎样分析水容器容纳水的本领本领呢呢？1、下列说法正确的是（）A、电容器一极带电Q，另一极带电Q，则此电容器不带电B、电容器两极板间电压越高，电容越小C、电容器所带的电荷越多，电容就越大D、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练习D问问题题：既既既既然然然然电电电电容容容容器器器器的的的的电电电电容容容容与与与与电电电电荷荷荷荷量量量量和和和和电电电电源源源源电电电电压压压压无无无无关关关关，那那那那
6、么么么么影影影影响响响响电电电电容器电容的主要因素应该是什么？容器电容的主要因素应该是什么？容器电容的主要因素应该是什么？容器电容的主要因素应该是什么？我我我我们们们们以以以以最最最最简简简简单单单单的的的的电电电电容容容容器器器器-平平平平行行行行板板板板电电电电容容容容器器器器为为为为例例例例，来来来来探探探探究究究究影影影影响电容器电容大小的因素。响电容器电容大小的因素。响电容器电容大小的因素。响电容器电容大小的因素。影响平行板电容器电容的因素有哪些？影响平行板电容器电容的因素有哪些？猜想：猜想：板间距离板间距离正对面积正对面积绝缘材料绝缘材料极板材料极板材料三、平行板电容器的电容三、平
7、行板电容器的电容（4）改变极板材料 探究平行板电容器的电容平行板电容器是最简单的，也是最基本的电容器。几乎所有电容器都是平行板电容器的变形。平行板电容器的电容是由哪些因素决定的呢？1.实验器材静电计、平行板电容器、电介质（例如有机玻璃板）2.实验步骤（1）保持极板上的电荷量 Q 不变，两极板间的距离 d 也不变，改变两极板的正对面积 S，观察静电计指针的变化得到两极板之间电势差的变化。根据电容的定义式 ，得到正对面积 S 对电容 C 的影响。如图减小两极板的正对面积 S，静电计指示的电势差增大，C减小。如图增大两极板间的距离 d，静电计指示的电势差增大，由 知C减小。（2）保持极板上的电荷量
8、Q 不变，两极板的正对面积 S 也不变，改变两极板间的距离 d，通过静电计指针的变化可得到两极板之间的距离 d 对电容 C 的影响。3.理论和实验表明平行板电容器的电容C跟相对介电常数r成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比，即：r是一个常数，与电介质的性质有关，叫作电介质的相对介电常数。（4）保持 Q、S、d 都不变，在两极板间插入电介质，例如有机玻璃板。通过静电计指针的变化可得到两极板之间电介质的存在对电容 C 的影响。如图在两极板间插入电介质，静电计指示的电势差减小，由 知C增大。例1.在物理学的发展过程中定义了很多物理概念，不同的概念采用了不同的研究方法来定义，下面四个物理
9、概念中定义方法与其他三个不同的是（）A电容 B点电荷 C电场强度 D磁感应强度典型例题典型例题B例2.关于电容器的电容，下列说法中正确的是（）A极板上不带电时，电容为0B极板上储存的电荷量增大，电容增大C极板上储存的电荷量增大，电容减小D由电容器本身因素决定，不随电量改变典型例题典型例题D例3.一个平行板电容器，使它带电荷量从Q1=310-5 C 增加到Q2=3.610-5 C时，两板间的电势差从U1=10 V增加到U2=12 V，这个电容器的电容多大？如果使两极板电势差从U1=10 V降为U2=6 V，则每板需减少多少电荷量？典型例题典型例题3F，1.210-5 C课堂练习1.电容是表征_的
10、物理量。如果某电容器的电量每增加10-6C，两极板之间电势差增加1V，则该电容器电容为_，影响电容器电容大小的因素为_、_和_。电容器容纳电荷本领10-6F两极板间距离两极板正对面积电介质课堂练习2如图为电容C与电压U，的电源连成的电路当电键K与1接通,电容器A极板带_电，B板带_电，这一过程称为电容器_，电路稳定后，两极板间电势差为_。K1。A B2a c b负正充电过程当K与2接通，流过导体acb的电流方向为_，称为电容器_。Ubca放电课堂练习3.下列关于常用电容器，说法正确的是 ()A电解电容器的极性固定，作用时极性不能错B可变电容器是通过改变铝片正对面积来改变电容C电容器的额定电压就
11、是击穿电压D额定电压是长期工作所承受电压，比击穿电压小ABC课堂练习4据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电。某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电，下列说法正确的是（）A该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大 B该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变 C该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少 D充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零 C课堂小结课堂小结一、电容器一、电容器 在两个相距很近的在两个相距很近的平行金属板平行金属板中间夹上一层绝缘物质中间夹上一层绝缘物质电介质（空气电介质（空气也是一种电介质），就组成一个最简单的
12、电容器，叫作也是一种电介质），就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器平行板电容器。1.电容器充电电容器充电:使两极板分别带等量异种电荷。使两极板分别带等量异种电荷。电容器的电荷量电容器的电荷量 Q：每个极板所带电量的绝对值。：每个极板所带电量的绝对值。若断开电源，极板所带电量若断开电源，极板所带电量 Q 不变。接通电源不变。接通电源U不变。不变。2.电容器放电电容器放电:两极板的电荷中和两极板的电荷中和 1F=1106F=11012pF单位：法拉单位：法拉:FQ指每一个极板带电量绝对值指每一个极板带电量绝对值,U表示电容器两板的电势差表示电容器两板的电势差电压。电压。C描述的是物体本身的特性。描述的是物体本身的特性。三、电容器的决定式三、电容器的决定式二、电容的定义式二、电容的定义式