電容器與電容_PPT課件

1、電容器的應(yīng)用電容器的應(yīng)用: :電電腦腦主主板板一、電容器一、電容器1 1電容器：兩塊彼此靠近又互相絕緣的導(dǎo)體組成的器件。電容器：兩塊彼此靠近又互相絕緣的導(dǎo)體組成的器件。活動(dòng)活動(dòng):2 2電容器的充電：電容器的充電：使兩板帶上等量異種電荷的過(guò)程使兩板帶上等量異種電荷的過(guò)程。3 3電容器的放電：使充電后的電容器電容器的放電：使充電后的電容器電荷中和電荷中和失去電荷的過(guò)程。失去電荷的過(guò)程。電 容 器充電實(shí)驗(yàn)放電:使電容器兩極板上的電荷中和的過(guò)程.是電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其它能的過(guò)程類比法理解電容概念（電容器與水容器）類比法理解電容概念（電容器與水容器）二電容二電容 1定義：電容器所帶電量與兩極板間電勢(shì)差的比值叫

2、電容器所帶電量與兩極板間電勢(shì)差的比值叫電容器的電容，用電容器的電容，用C表示。表示。2單位：國(guó)際制單位為法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)為國(guó)際制單位為法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)為F F。1F = 101F = 106 6F F = 10-12pF常用單位有微法（常用單位有微法（F）、皮法（）、皮法（pF）。）。水深水深H H 兩極板間電勢(shì)差兩極板間電勢(shì)差U U水體積水體積V V 每個(gè)極板帶電量每個(gè)極板帶電量Q Q容器的截面積容器的截面積S S 電容電容C CS = V/HC = Q/U3物理意義：表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大小最簡(jiǎn)單的電容器是平行板電容器最簡(jiǎn)單的電容器是平行板電容器兩極板間的兩極板間的距離距離d 兩極

3、板間的正對(duì)兩極板間的正對(duì)面積面積S是否插入是否插入電介質(zhì)電介質(zhì)或或電介質(zhì)的種類電介質(zhì)的種類。猜想：平行板電容器的電容跟哪些猜想：平行板電容器的電容跟哪些因素有關(guān)？因素有關(guān)？實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)探探究究1、平行板電容器的電容、平行板電容器的電容C跟介電常數(shù)跟介電常數(shù)成成正比，跟正對(duì)面積正比，跟正對(duì)面積S正比，跟極板正比，跟極板間的距離間的距離d成反比。成反比。三三平行板電容器的電容平行板電容器的電容2、平行板電容器的電容公式：、平行板電容器的電容公式：C=S/4kd(式中式中k為靜電力常量為靜電力常量)思考與討論思考與討論 ： 平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩

4、極板與電源相連接。在這種情況下，如果增大兩極板與電源相連接。在這種情況下，如果增大兩極板間的距離間的距離d，那么，兩極板間的電勢(shì)差，那么，兩極板間的電勢(shì)差U、電容器、電容器所帶的電量所帶的電量Q、兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)、兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)E各如何變化？各如何變化？解析解析：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接，其電勢(shì)差恒等于電源電兩極板與電源相連接，其電勢(shì)差恒等于電源電壓，并保持不變。壓，并保持不變。 C=S/4kd S/d E=U/d 1/d Q=CU=US/4kd S/d思考與討論思考與討論 ： 平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在平行板電容器

5、充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如果增大這種情況下，如果增大d，則，則U、Q、E各如何變化？各如何變化？解析：解析：平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器不存在充、放電的可能性，兩極板上的帶電容器不存在充、放電的可能性，兩極板上的帶電量電量Q始終不變。始終不變。(1)C=S/4kd S/d(2)U=Q/C=Q/（S/4kd） d/S(3)E=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4kd） = kQ/S 1/S本題的思路是：本題的思路是：比較比較、兩類題型的解析過(guò)程，可兩類題型的解析過(guò)程，可以看到，抓住以看到，抓住Q（或（或U）不變這個(gè)條）不變這個(gè)條件

6、是一個(gè)關(guān)鍵。件是一個(gè)關(guān)鍵。最后用最后用E=U/d=Q/Cd判斷判斷E的變化。的變化。再用再用C=Q/U判斷出判斷出Q（或（或U）的變化，）的變化，用用C=S/4kd判斷判斷C的變化，的變化，當(dāng)當(dāng)d（或變化（或變化、S）發(fā)生變化，）發(fā)生變化，3、平行板電容器充電后的兩類典型情況：、平行板電容器充電后的兩類典型情況：、電容器充電后，切斷與電、電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器的帶電荷量源的連接，電容器的帶電荷量Q保持不變。保持不變。、電容器始終連接在電源上，、電容器始終連接在電源上，兩極間的電壓兩極間的電壓U保持不變。保持不變。電容器是一儲(chǔ)能元件電容器是一儲(chǔ)能元件。紙質(zhì)電容器紙質(zhì)電容器陶瓷電容

7、器陶瓷電容器電解電容器電解電容器鉭電容器鉭電容器可變電容器可變電容器四四常用電容器常用電容器 請(qǐng)帶著這樣以下幾個(gè)問(wèn)題閱讀課本第請(qǐng)帶著這樣以下幾個(gè)問(wèn)題閱讀課本第30頁(yè)常用電容器頁(yè)常用電容器部分內(nèi)容。部分內(nèi)容。常用電容器，從構(gòu)造上看，可以分為哪兩類？常用電容器，從構(gòu)造上看，可以分為哪兩類？常用的固定電容器有哪些？常用的固定電容器有哪些？聚苯乙烯電容器和電解電容器聚苯乙烯電容器和電解電容器電解電容器與其它常用電容器相比有什么顯著電解電容器與其它常用電容器相比有什么顯著特征？特征？電容器常見的損壞原因是什么？電容器常見的損壞原因是什么？常用電容器可分為固定電容器和可變電容器。常用電容器可分為固定電容器

8、和可變電容器。電解電容器的正、負(fù)極性是固定的。電解電容器的正、負(fù)極性是固定的。加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一限度，超過(guò)這一限度電加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一限度，超過(guò)這一限度電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓叫擊穿電壓。介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓叫擊穿電壓。六小結(jié)六小結(jié) 1、兩塊彼此靠近而又絕緣的導(dǎo)體在一起就組成了電容器。、兩塊彼此靠近而又絕緣的導(dǎo)體在一起就組成了電容器。2、電容器的作用是容納電荷，儲(chǔ)存能量。、電容器的作用是容納電荷，儲(chǔ)存能量。3、電容器所帶電量與兩極板間電勢(shì)差的比值叫電容器的電容。、電容器所帶電量與兩極板間電勢(shì)差的比值叫電容器的電容。4、電容描

9、述了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，由電容器本身的屬、電容描述了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，由電容器本身的屬性決定。性決定。5、平行板電容器的電容公式為、平行板電容器的電容公式為C =S4kd。利用這個(gè)公。利用這個(gè)公式可以判斷平行板電容器電容的變化，如果再結(jié)合公式式可以判斷平行板電容器電容的變化，如果再結(jié)合公式C = QU，E = Ud，可以判斷電容器的帶電量、兩極板，可以判斷電容器的帶電量、兩極板間電勢(shì)差、兩極板間場(chǎng)強(qiáng)的變化。間電勢(shì)差、兩極板間場(chǎng)強(qiáng)的變化。 【例【例1 1】?jī)善叫薪饘侔?，正?duì)放置，充電后兩極間的電勢(shì)】?jī)善叫薪饘侔?，正?duì)放置，充電后兩極間的電勢(shì)差為差為2V2V，兩極板帶電量分別為，兩極

10、板帶電量分別為+6+61010-6 -6C C和和-6 -61010-6 -6C C，求：求：(1)(1)電容電容C C；(2)(2)若電勢(shì)差升高若電勢(shì)差升高1V1V，電容，電容CC和所帶電量和所帶電量QQ為多少為多少? ?【解析】電容器的電容【解析】電容器的電容C=Q/UC=Q/U，但電容是由電容器的，但電容是由電容器的構(gòu)造決定的，跟構(gòu)造決定的，跟Q Q、U U無(wú)關(guān)無(wú)關(guān). .(1)根據(jù)電容的定義式根據(jù)電容的定義式C=Q/U=(610-6/2)F=310-6F(2)若電勢(shì)差升高若電勢(shì)差升高1V，電容器的電容仍不變，而，電容器的電容仍不變，而此時(shí)所帶電量此時(shí)所帶電量Q=CU=310-63C=91

11、0-6C例例2： 對(duì)于給定的電容器，描述其電容對(duì)于給定的電容器，描述其電容C、電量電量Q、電壓、電壓U之間的相應(yīng)關(guān)系圖正確的之間的相應(yīng)關(guān)系圖正確的是是例例3：將平行板電容器接在電池兩極，板間有：將平行板電容器接在電池兩極，板間有一帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將兩板緩慢一帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將兩板緩慢地錯(cuò)開一些，其它條件不變，則地錯(cuò)開一些，其它條件不變，則A電容器帶電量不變電容器帶電量不變B電源中將有電流從正極流出電源中將有電流從正極流出C塵埃仍處于靜止?fàn)顟B(tài)塵埃仍處于靜止?fàn)顟B(tài)D電流計(jì)中將有電流，方向是電流計(jì)中將有電流，方向是baGab例例4：平行板電容器充電后將其負(fù)極接地，：平行板電容器

12、充電后將其負(fù)極接地，如圖所示，板間有固定的正點(diǎn)電荷如圖所示，板間有固定的正點(diǎn)電荷P，它的，它的電勢(shì)能為電勢(shì)能為Ep，將正極板平移到圖中虛線位，將正極板平移到圖中虛線位置時(shí)，置時(shí)，P的電勢(shì)能的電勢(shì)能EP將將 A變大變大 B變小變小 C不變不變 D以上都有可能以上都有可能- P練習(xí)一 如圖所示，是描述對(duì)給定的電容器充電時(shí)極板上帶電量極板間電壓和電容之間的關(guān)系的圖象，其中正確的是答案：例題：如圖所示，是一種通過(guò)測(cè)量電容器電容的變化來(lái)檢測(cè)液面高低的儀器原理圖，電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說(shuō)法正確的是該儀器中電容器的電極分別是金屬芯柱和導(dǎo)電液體金屬芯柱外套的絕緣層越厚，該電容器的電容越大 如果指示器顯示電容增大了，則說(shuō)明電容器中的液面升高了 如果指示器顯示電容減小了，則說(shuō)明電容器中的液面升高了答案：一、電容器一、電容器 1 1、定義、定義 2 2、工作過(guò)程：充電與放電過(guò)程、工作過(guò)程：充電與放電過(guò)程二、電容二、電