【課件】電容器和電容 課件 -2022-2023學年高二上學期物理人教版選修3-1

1、 第8節(jié) 電容器與電容 （第1課時）攝影光線不足時，要用閃光燈，閃光燈中的能量來自電容器！下圖是一種帶有內置閃光燈的照相機，相機內就裝有容量很大的電容器. 電容器 電容器 問題與思考 什么是電容器呢？ 一、電容器2、作用： 容納電荷和儲存電能。 + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - -極板電介質1電容器：兩個既靠近又彼此絕緣的導體組成的器件。這兩個導體稱為電容器的電極。兩平行金屬板間夾一層絕緣物質能否構成一個電容器? 思考：相鄰的兩個同學能否構成電容器？ 能 能（2）充電過程中，Q增加, U增加, E增加, 電勢能增加,電路中有短暫的充電電流；

2、 （3）充電結束時兩極板帶等量異種電荷. 從電源獲得的電能儲存在電場中，稱為 電勢能或電場能。兩板間有了勻強電場。 3、電容器的充電 （1）使電容器極板帶電的過程叫充電， 注意：充電電流方向從電源正極流向 電容器的正極板。 4、電容器的放電 （1）使電容器兩板所帶的異號電荷發(fā)生中 和抵消的過程叫放電。 注意：放電電流方向從電容器的 正極板流向負極板。, （3）放電結束時兩極板不帶電。（2）放電過程中，Q減少, U減少, E減少, 電勢能減少,電路中有短暫的充電電流； 問題與思考 電容器儲存電荷的本領如何表示呢？ 電容器帶電與水桶盛水類比： h=1cmh=2cmV與h成正比V/h是定值水桶截面積

3、S與V 、 h無關 對于同一圓柱形容器，水的體積與水的深度的比值相同，都等于容器的底面積。當水的深度相同時，底面積越大的圓柱形容器，裝的水越多。 電容器帶電的特點： 對于同一電容器,帶電量Q增加到原來的幾倍，電容器兩極間的電壓U也增加到原來的幾倍。但帶電量Q與兩極間的電壓U的比值保持不變. QQ Q=0.01C，U=100V Q=0.02C，U=200V Q=0.03C，U=300V U與Q成正比Q/U是定值 二.電容（類似于容器的橫截面積）1、定義：電容器所帶電量Q與電容器兩板間電壓U的比值。符號C。2、定義式:3、意義：兩板間電壓相同時，電容越大 的電容器帶的電量越多。 Q是一個極板所帶電

4、量的絕對值。 電容C由電容器本身的結構決定, 與Q、U無關，同一電容器的電容是定值。公式中各量要用國際單位。 電容在數值上等于兩極板間的電勢 差增加1V時，所需要的電荷量。 對電容的理解： 國際單位：法拉：法（F）,1F=1C / V 常用單位：微法（F);皮法（pF) 1F=106F=1012pF5、電容的單位：注意：電容器兩板間的電勢差可用靜電計測量，靜電計張角越大，表示兩板間的電勢差越大。 電容器的QU圖象U/VQ/CUQ1C1C2Q2C=Q/U 1、某電容器的電容C= 2.0104PF ，如果電容器兩極板電壓增加了10V，則電容器的帶電量變化了多少？課堂訓練2、下列說法正確的是（ ）A

5、電容器的極板上帶電量越大，這只電容器 的電容就越大B電容器的極板間電壓越大，這只電容器的 電容就越大C如果電容器兩極板上沒有帶電，它的電容 為零D對某一個電容器來說，兩板間的電勢差 隨所帶電量的增加而增加D3（多選）當某一電容器的電壓是40V時，它所帶電量是0.2C，若它的電壓降 到20V時，則（ ） A電容器的電容減少一半 B電容器的電容不變 C電容器的帶電量減少一半 D電容器帶電量不變BC 4（多選）對于給定的電容器，在描述電 容量C、帶電量Q、兩板間電勢差U的相互 關系中，下列圖中正確的是( )ACE第8節(jié) 電容器和電容 （第2課時）+ + + + + + + + + + + + - -

6、 - - - - - - - - -極板電介質 1組成：由兩塊靠近又互相絕緣 的平行金屬板組成。 一、平行板電容器2、帶電特點：兩板帶上等量異種電荷。注：帶電平行板電容器帶電后，板間存在 勻強電場。 探 究平行板電容器的電容與哪些因素有關？二、平行板電容器電容的決定式。 S：正對面積 d：板間距離 ：電介質的介電常數。2、在板間插入絕緣板,介電常數會增大。1、空氣的介電常數是1,其他介質的 介電常數都大于1. 幾種常用介質的相對介電常數：見課本3、 在板間插入導體板，相當于 板間距離減少（靜電平衡）。定義式 適用于所 有電容器 C與Q、 U無關決定式 適用于平 行板電容器 C與s、d r有關。

7、 三、兩個公式的區(qū)別 1、固定電容器符號：四、常用電容器（1）聚苯乙烯電容器： 以聚苯乙烯薄膜為電介質，用兩層鋁箔為極板。（2）電解電容器： 用鋁箔做一個極板，以鋁箔上很薄的一層氧化膜為電介質，用浸過電解液的紙做另一個極板。2、可變電容器符號： 兩極由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片，可以轉動的一組鋁片叫做動片;空氣為電介質。 轉動動片，使兩組鋁片的正對面積發(fā)生變化，電容相應變化。紙質電容器陶瓷電容器電解電容器鉭電容器可變電容器四、常用電容器(1)擊穿電壓：電容器兩極間電壓超過某一數值，電介質被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓為電容器的擊穿電壓電容器正常工作時的電壓應低于擊穿電壓(2)額定電

8、壓：電容器長期工作時所能承受的電壓，額定電壓低于擊穿電壓(3)電容值：電容器上一般標有電容值及 額定電壓值 五、平行板電容器的兩類動態(tài)問題： 若電容器充電后與電源斷開， 則帶電量Q不變。若電容器與電源連接，則兩板間 電壓U不變。六、求解電容器動態(tài)問題的方法： 1、先利用 判斷C的變化，2、再利用 和 判斷其它 量的變化。 結論：若正對面積、帶電量及板間的絕緣介質都不變，則兩板間的場強E不變。 3、判斷板間場強變化的簡便方法： 六、求解電容器動態(tài)問題的方法：2、再利用 和 判斷 其它量的變化。 1、先利用 判斷C的變化， 3：判斷板間場強E變化的方法： 若S、Q及 都不變，則E不變。 1、（多選）下圖的電路中，C是平行板電容器，將S先觸1后再扳到2，再將平行板的板間距離拉大一些，下列說法正確的是 ( )A電容器兩板間的 電場強度不變B電容器兩板間的 電場強度變小C電容器兩板間的 電勢差增大D電容器兩板間的 電勢差不變AC 2、 （多選）傳感器是把非電學量（如速度、溫度等）的變化轉換成電學量的元件，如圖是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖，金屬芯線與導電液體形成一個電容器，從電容C大小的變化就能反映液面的升降情況，兩者的關系是（ ） AC增大表示h增大 BC增大表示h減小 CC減小表示h減小 DC減小表示h增大導電液體金屬芯線電介質AC