【課件】電容器的電容課件高二上學(xué)期物理人教版必修第三冊(cè)(共32張)

第十章

靜電場(chǎng)中的能量10.4電容器的電容目錄二、知識(shí)講解三、小結(jié)四、練習(xí)一、上節(jié)回溯一、上節(jié)回溯

二、知識(shí)講解——電容器問(wèn)題引入水可以用容器儲(chǔ)存起來(lái)，電荷也可以用一個(gè)“容器”儲(chǔ)存起來(lái)，圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。那么，它的內(nèi)部的構(gòu)造是怎樣的？它是怎樣“裝進(jìn)”和“倒出”電荷的呢？電容器在相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)——電介質(zhì)（空氣也是一種電介質(zhì)），就組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器，叫作平行板電容器。

兩個(gè)金屬板叫作電容器的極板。實(shí)際上，任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，都可以看成一個(gè)電容器。平行板電容器電介質(zhì)電容器的極板電容器的極板二、知識(shí)講解——電容器電容器的充、放電實(shí)驗(yàn)：觀察電容器的充電現(xiàn)象AVCRSE12

把開(kāi)關(guān)S接到1，此時(shí)電源給電容器充電。在充電過(guò)程中，電壓表示數(shù)迅速增大，隨后穩(wěn)定在某一數(shù)值。電流由電源正極流向電容器的正極板，電流由電容器的負(fù)極板流向電源的負(fù)極，隨著兩極板之間的電勢(shì)差的增大，電流逐漸減小至零，此時(shí)兩電極板帶有一定的等量異種電荷，斷開(kāi)電源，電荷仍保存于電容器中。二、知識(shí)講解——電容器電容器的充、放電實(shí)驗(yàn)：觀察電容器的放電現(xiàn)象AVCRSE12

把開(kāi)關(guān)S接到2，此時(shí)電容器對(duì)電阻R放電。電流由電容器的正極板經(jīng)過(guò)電阻R流向負(fù)極板，正負(fù)電荷中和，此時(shí)兩極板所帶的電荷量減小，放電電流減小，兩極板間的電勢(shì)差減小，最終，兩極板間的放電電流和電勢(shì)差都等于0。二、知識(shí)講解——電容器電容器的充、放電電容器的充電：通過(guò)給電容器兩極接上電源兩極，使電容器帶上電荷的過(guò)程，叫作電容器的充電，過(guò)程中，兩極板的電荷量增加，兩極板間的電勢(shì)差增大。充滿電后，兩極板帶上等量異種電荷，電勢(shì)差固定，電能儲(chǔ)存在電容器中。電容器的放電：將電容器的兩極板接通，電容器失去電荷的過(guò)程，叫作電容器的放電，過(guò)程中，電容器所帶電荷量減少，兩極板間的電勢(shì)差減小，還會(huì)產(chǎn)生放電電流，最終，兩極板上的電荷量，兩極板間的電勢(shì)差和放電電流，均為零。這個(gè)過(guò)程就是電容器儲(chǔ)存的能量，通過(guò)電流做功轉(zhuǎn)化成電路中的其他形式的能。二、知識(shí)講解——電容器二、知識(shí)講解——電容思考經(jīng)過(guò)前面的實(shí)驗(yàn)，我們知道了電容器充電過(guò)程兩極板的電荷量增加，兩極板間的電勢(shì)差也增大。放電過(guò)程中，電容器的兩極板電荷量減小，兩極板間的電勢(shì)差也在減小。那么，電容器所帶的電荷量是否與兩極板間的電勢(shì)差存在某種定量的關(guān)系？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題1：如何設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證電容器所帶電荷量與電容器兩極板之間的電勢(shì)差的關(guān)系？問(wèn)題2：如何控制兩極板上的電荷量？回顧，庫(kù)侖定律發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，庫(kù)侖如何確定小球的電荷量。二、知識(shí)講解——電容演示實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，將開(kāi)關(guān)S1接1，給電容器A充滿電，記錄電壓表示數(shù)；2．將S1接2，待電壓表示數(shù)穩(wěn)定后，記錄電壓表示數(shù)；3．?dāng)嚅_(kāi)S1，閉合S2，將電容器B

完全放電；4．重復(fù)做步驟2、3三次。VAS1E12S2B電荷量Q電勢(shì)差/V二、知識(shí)講解——電容電容的定義

電容是表示電容器存儲(chǔ)電荷的本領(lǐng)的物理量，與Q和U無(wú)關(guān)二、知識(shí)講解——電容類比水桶存水同一個(gè)水桶盛水量不同h＝1cmV＝1dm3h＝2cmV＝2dm3V與h成正比V/h是定值水桶截面積

二、知識(shí)講解——電容類比水桶存水不同的水桶盛水量不同h＝1cmV＝1dm3h＝1cmV＝4dm3水桶V/h＝S

越大，存儲(chǔ)水的本領(lǐng)越強(qiáng)S是容器本身的性質(zhì)與V

、

h無(wú)關(guān)二、知識(shí)講解——電容電容的單位1．單位：國(guó)際單位制中，法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)F；2．意義：電容器兩極板之間的電勢(shì)差為1V時(shí)，所帶電荷量為1C，這個(gè)電容器的電容就是1F；3．常用單位：微法（μF）、皮法（pF），1F＝10-6μF＝10-12pF二、知識(shí)講解——電容例1：關(guān)于電容，下列說(shuō)法中正確的是（）A．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(méi)有帶電，它的電容為零D．對(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，兩板間的電勢(shì)差隨所帶電量的增加而增加D二、知識(shí)講解——電容例2：

如圖所示，將平行板電容器兩極板分別接在電壓是6V的電池組正負(fù)極，跟電池組負(fù)極相連的極板帶電量為-9.0×10-8C，則電容器的帶電量為

C，電容器的電容為

pF。若將此電容器兩極接電壓12V的電池組正負(fù)極，電容器的電容為

pF。＋＋＋＋＋＋＋＋－

－

－

－

－

－

－

－

＋Q－Q9.0×10-8

1.5×104

1.5×104

電容與電壓U

無(wú)關(guān)二、知識(shí)講解——電容平行板電容器的電容1．保持極板所帶電荷量Q

不變，兩極板間的距離d不變，改變兩極板的正對(duì)面積S；

二、知識(shí)講解——電容平行板電容器的電容2．保持極板所帶電荷量Q

不變，兩極板正對(duì)面積S不變，改變兩極板間的距離d；

二、知識(shí)講解——電容平行板電容器的電容3．保持Q、S、d都不變，在兩極板中插入電介質(zhì)，例如插入有機(jī)玻璃板；

電介質(zhì)空氣煤油石蠟陶瓷玻璃云母水εr1.000522.0~2.164~116~881二、知識(shí)講解——電容平行板電容器的電容4．平行板電容器的電容公式

兩板間距離兩板正對(duì)面積相對(duì)介電常數(shù)真空εr＝1靜電力常量二、知識(shí)講解——電容例題：

如圖所示，A、B為平行電容器的兩極板，G為靜電計(jì)，開(kāi)始時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S，靜電計(jì)張開(kāi)一定角度。下列說(shuō)法正確的是（）開(kāi)關(guān)S保持閉合狀態(tài)，將R的滑片向右移動(dòng)，靜電計(jì)指針張開(kāi)角度增大開(kāi)關(guān)S保持閉合狀態(tài)，將兩極板間距增大，靜電計(jì)指針張開(kāi)角度增大斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，將兩極板間距增大，兩極板間電勢(shì)差不變斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，緊貼B極板插入一個(gè)金屬板，板間場(chǎng)強(qiáng)不變ARESBGD二、知識(shí)講解——電容二、知識(shí)講解——常用電容器1．聚苯乙烯電容器

利用聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)，兩層鋁箔作為極板2．電解電容器

鋁箔作為一個(gè)極板，鋁箔上很薄的一層氧化膜作為電介質(zhì)，用浸過(guò)電解液的紙作為另一個(gè)極板固定電容器可變電容器

可變電容器由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片，可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫做動(dòng)片；以空氣作為電介質(zhì)；轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片，使兩組鋁片的正對(duì)面積發(fā)生變化，電容相應(yīng)變化。二、知識(shí)講解——常用電容器額定電壓和擊穿電壓1．擊穿電壓：加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，這個(gè)極限電壓叫作擊穿電壓；2．額定電壓：電容器正常工作時(shí)兩極板上的最大電壓，叫作額定電壓，通常電容器外殼上標(biāo)的就是額定電壓，這個(gè)數(shù)值比擊穿電壓低。二、知識(shí)講解——常用電容器三、小結(jié)1．電容器2．電容器的充電3．電容器的放電4．電容5．電容的單位1．（2021山東菏澤單縣五中月考）關(guān)于已充電的某個(gè)平行板電容器，下列說(shuō)法不正確的是（）兩極板上一定帶異種電荷兩極板上所帶電荷量一定相等充上的電荷量越多，其電容就越大充上的電荷量越多，其兩極板間的電勢(shì)差就越大四、練習(xí)C2．（2021北京西城四十三中學(xué)高二期中）a、b兩個(gè)電容器如圖甲所示，圖乙是它們的部分參數(shù)。則關(guān)于a、b兩個(gè)電容器的下列說(shuō)法正確的是（）a、b兩個(gè)電容器的電容之比為8:1a、b兩個(gè)電容器的電容之比為4:5

b電容器工作時(shí)最多能容納電荷0.1C

a電容器工作時(shí)最多能容納電荷1CC四、練習(xí)C四、練習(xí)4．有一個(gè)已充電的電容器，兩極板之間的電壓為3V，所帶電荷量為4.5×10-4C，此電容器的電容是多少？將電容器的電壓降為2V，電容器的電容是多少？所帶電荷量是多少？

四、練習(xí)5．心室纖顫是一種可能危及生命的疾病。一種叫作心臟除顫器的設(shè)備，通過(guò)一個(gè)充電的電容器對(duì)心顫患者皮膚上的兩個(gè)電極板放電，讓一部分電