高中物理選修3-1-電容器

上節(jié)回放8電容器的電容靜電平衡1靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)2靜電屏蔽3尖端放電4電容器電容器是常見(jiàn)電路元件之一1電容器是什么2通俗地說(shuō)，電容器就是容納電荷的容器專(zhuān)業(yè)化術(shù)語(yǔ)：任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，就構(gòu)成了電容器電容器結(jié)構(gòu)3導(dǎo)體電極電介質(zhì)介電常數(shù)ε絕緣體電容器的作用4——充電與放電SACE12①開(kāi)關(guān)S

接到1——電容器充電②開(kāi)關(guān)S

接到2——電容器放電++++----+Q-QUSS電容器的帶電量7充電電容器充放電的能量變化過(guò)程5電能電場(chǎng)能放電電流電容器充放電電流6充電電流流向正極板流向負(fù)極板放電其他能一個(gè)極板所帶的電量的絕對(duì)值Q電容器的電容電容水容器盛裝水的能力大小描述1hhABC問(wèn)題1水位每升高h(yuǎn)，試比較A、B、C

的儲(chǔ)水量問(wèn)題2哪個(gè)儲(chǔ)水本領(lǐng)大？問(wèn)題3如何反映其儲(chǔ)水本領(lǐng)？水量Q——深度h=截面積

S

水容電容2①電容器電量Q

與電勢(shì)差U

關(guān)系---++++++++-----U1=1VU2=1VU1=2V----------------++++++++++++++++U2=2VQ0U實(shí)驗(yàn)表明：一個(gè)電容器所帶電量Q

與電容器兩極板間電勢(shì)差U

成正比=常量Q—U即：②電容器的電容電容器所帶的電量Q

與電容器兩極板間的電勢(shì)差U

的比值，叫做電容器的電容，用C

表示。③公式

C=Q—U④單位法拉簡(jiǎn)稱(chēng)：法符號(hào)：F 1F＝1C/V⑤意義表示電容器容納電荷本領(lǐng)⑥電容器電容的一種測(cè)量方法電流傳感器12CER接計(jì)算機(jī)電容器放電電路8V-+問(wèn)題1豎直狹長(zhǎng)矩形面積的物理意義？問(wèn)題2如何求電荷量？問(wèn)題3如何求電容C？⑦對(duì)電容的認(rèn)識(shí)與理解例1對(duì)于電容的認(rèn)識(shí)正確的是（）A.電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷的能力B.電容器的電容與它所帶電量成正比C.電容器的電容與它兩極間電勢(shì)差成反比D.電容器電容的單位有μF和pF1μF=103pFA例2關(guān)于電容器的電容的說(shuō)法中正確的是（）電容器的電容越大，所帶電量越多B.電容器不帶電時(shí)，其電容為零C.電容在數(shù)值上等于使兩板間的電勢(shì)差為1V時(shí)電容器所帶的電量D.對(duì)一個(gè)確定的電容器來(lái)說(shuō)，其兩板所帶的電量與兩板間電勢(shì)差成正比CD例3有一正充電的平行板電容器，若使它的電荷量減少

3×10-4C，其電壓降為原來(lái)的三分之一，則電容器原來(lái)的帶電量可能是

_______________C.4.5×10-4C平行板電容器的電容平行板電容器1兩個(gè)極板是相互平行導(dǎo)體的電容器叫做平行板電容器影響平行板電容器的電容的因素2①猜想：間距、正對(duì)面積、電介質(zhì)②研究方法：——控制變量③研究思路：相同正對(duì)面積S

和電介質(zhì)，研究

C與d

關(guān)系相同間距d

和電介質(zhì)，研究

C與S

關(guān)系相同間距d

和正對(duì)面積S，研究

C與ε

關(guān)系問(wèn)題：如何直觀地確定電容器電容

C的變化？

C=Q—UQ不變U

增大，則C

減小U

減小，則C增大④研究過(guò)程：實(shí)驗(yàn)裝置介紹θ

角大，電勢(shì)差大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察平行板電容器電容與極板距離關(guān)系平行板電容器電容與極板正對(duì)面積關(guān)系平行板電容器電容與電介質(zhì)關(guān)系動(dòng)畫(huà)模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄改變間距

d面積

S電介質(zhì)插入改變?cè)龃笤龃鬁p小減小偏角電勢(shì)差電容因素物理量增大增大減小減小減小增大增大減小增大減小增大減小減小減小增大改變改變實(shí)驗(yàn)結(jié)論正對(duì)面積S保持不變時(shí)，距離d越大，C越小距離d、正對(duì)面積S

保持不變時(shí)，插入介質(zhì)，電容C

變化距離d保持不變時(shí)，正對(duì)面積S越大，C越大理論分析表明：真空平行板電容器電容

C

C=———4πkd

S

充電介質(zhì)平行板電容器電容

C

C=———4πkd

εrS

其中：εr

相對(duì)介電常數(shù)平行板兩極板間的電場(chǎng)3忽略邊緣效應(yīng)，平行板電容器間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)+++---開(kāi)關(guān)始終閉合保持不變的量是

_____________兩板間電勢(shì)差U

減小增大

E=U—dd

增大，則E_________d

減小，則E_________改變正對(duì)面積，則E______不變+++---電容器充電后，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)保持不變的量是

________________電容器所帶電量Q

E=U—d=Q—Cd=———4πkQεrS不變S

增大，則E_________S

減小，則E_________改變板間距

d，則E_________插入電介質(zhì)，則E______減小增大增大基礎(chǔ)應(yīng)用研究4例4電容器充電，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。當(dāng)增大兩極板間距離時(shí)，電容器所帶電量Q、電容C、兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E、U的變化情況是（）A.Q變小、C

不變、U不變、E

變小B.Q變小、C

變小、U不變、E

不變C.Q不變、C

變小、U變大、E

不變D.Q不變、C

變小、U變小、E

變小C例5如圖，水平放置平行板間有一帶電液滴恰好靜止。下列操作中可以使液滴向下運(yùn)動(dòng)的是（）A.不斷開(kāi)電源，兩極板水平錯(cuò)開(kāi)B.不斷開(kāi)電源，增大極板間距離C.斷開(kāi)電源，兩極板水平錯(cuò)開(kāi)D.斷開(kāi)電源，減小兩極板間距離SPB例6如圖所示,平行金屬板A、B

組成的電容器，充電后與靜電計(jì)相連.要使靜電計(jì)指針張角變大，下列措施中可行的是（）A.將A板向上移動(dòng)B.將B板向右移動(dòng)C.將A、B之間充滿(mǎn)電介質(zhì)D.將A板放走部分電荷常用電容器分類(lèi)：1+①固定電容器②可變電容器注意正負(fù)極2電容器參數(shù)①額定電壓電容器正常工作時(shí)的最大電壓②擊穿電壓加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一個(gè)限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，這個(gè)電壓稱(chēng)為擊穿電壓同一電容器：擊穿電壓>額定電壓3辨別例7某電解電容器上標(biāo)有“25V470μF”的字樣，對(duì)此，下述說(shuō)法中正確的是（）A.當(dāng)電容器兩極間電壓是25V時(shí)，電容器的電容才是470μFB.電容器兩極間電壓必須是25V時(shí)，電容器才能正常工作C.電容器兩極間電壓必須在直流25V以下時(shí)，電容器才能正常工作D.這種電容器使用時(shí)，必須考慮電容器的兩根引線的極性額定電壓25V是電容器正常工作時(shí)兩極板上的最大電壓電容器的電壓多數(shù)情況下是交流電壓B例8把可變電容器的動(dòng)片旋進(jìn)去一些