電容器的電容高二上物理人教版（2019）必修第三冊

10.4電容器的電容學習目標123了解平行板電容器電容公式，及影響平行板電容器大小的因素知道電容器和平行板電容器的概念，掌握電容器的充、放電現(xiàn)象理解電容的定義、公式、單位、物理意義4會分析平行板電容器的動態(tài)變化（難點：電勢變化）用照相機拍照時，閃光燈會發(fā)光。如果我把電池拿出來，閃光燈還能發(fā)光嗎?可以?。?！為什么還能發(fā)光呢？因為相機中有電容器水可以用容器儲存起來，電荷也可以用一個“容器”儲存起來。在前面的學習中，經常提到帶電體、帶電小球、電池等，這說明它們容納了電荷，具有容納電荷的本領，圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。其實，照相機閃光燈就是利用電容器的放電來發(fā)光的。那么，它內部的構造是怎樣的?它是怎樣“裝進”和“倒出”電荷的呢?電容器到底是什么樣的元件?它的作用、構造、原理是什么？這節(jié)課我們就來學習電容器的電容。1.由兩個相互靠近又彼此絕緣的導體組成。一、電容器任意兩個相互靠近的平行金屬板，在其中間夾入一層絕緣物質，就構成了一個最簡單的電容器，平行板電容器。我們現(xiàn)在學習的就是平行板電容器。2.電路圖符號：3.電容器的充電

將電容器兩個極板帶上電荷的過程，叫電容器的充電。電容器的充電過程中，兩極板的電荷增加，極板間的電場強度增大，電源的能量不斷儲存在電容器中。＋＋＋＋＋－

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－＋Q－Q正極板負極板E有短暫的電流兩極間有電壓兩板分別帶等量異種電荷，每個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量4.電容器的放電

用導線將充電后的電容器兩極接通，兩極失去電荷的過程，叫電容器的放電。電容器兩極正負電荷通過導線中和。電容器的放電過程中，電容器把儲存的能量通過電流做功轉化為電路中的其他形式的能量。＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q在放電過程中導線上有短暫的電流產生＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q充電過程特點①電容器所帶電荷量增加。②電容器兩極板間電壓升高。③電容器中電場強度增大。④充電過程中電容器從電源獲取的能量為電場能。放電過程特點①電容器兩極板上電荷量減少。②電容器兩極板間電壓降低。③電容器中電場強度減小。④電容器的電場能轉化成其他形式的能量。電容器上極板充正電荷，下極板充負電荷，電流方向為M—N--P--Q。充電結束后（電路穩(wěn)定），電容器相當于斷路。把開關S接1，電源給電容器充電，電容器兩極所帶電荷量逐漸增大，電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大，當電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不變時，電容器充電結束。例題：電容器的充放電現(xiàn)象QPNM把開關S接2，電容器對電阻R放電，電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)減小，當電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為0時放電結束。電路穩(wěn)定，電路中也沒有電流。用傳感器觀察電容器的放電過程拓展Q=I1t1ItI-t圖像“面積”表示電荷量上述過程中，當電容器的帶電荷量增加（減少）時，電容器兩極板間的電勢差如何變化？帶電荷量Q和板間電勢差U的比值是否發(fā)生變化？精確實驗表明：一個電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板之間的電勢差U之比是不變的，不同的電容器，這個比值一般是不同的，可見電荷量Q與電勢差U之比表征電容器儲存電荷的特性。二、電容1、定義：電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫電容器的電容.＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QU3、物理意義：反映電容器容納電荷本領大小的物理量。2、定義式：(理解:電容與Q、U無關，由電容器本身決定)Q：指每一個極板帶電量絕對值U：表示電容器兩板之間的電勢差—電壓。

4、電容的單位：法拉，簡稱法，符號F還有：微法（μＦ）、皮法（pＦ）1F=1C/V

當一個電容器帶1C電量時，兩極間電壓是1V，那么這個電容器的電容就是1F二、電容容納儲存水容納儲存電荷電荷量Q水量V（相當于體積）電勢差U水位差h（相當于高度）橫截面SQ/U比值+++++++++---------

電容器水容器比值表示容納水的本領理解：類比水容器（水容器一旦制作出來，容納水量的多少也就確定了）怎樣分析水容器容納水的本領呢？二、電容二、電容問題：既然電容器的電容與電荷量和電源電壓無關，那么影響電容器電容的主要因素應該是什么？我們以最簡單的電容器----平行板電容器為例，來探究影響電容器電容大小的因素。影響平行板電容器電容的因素有哪些？猜想：

板間距離正對面積絕緣材料極板材料三、平行板電容器的電容（4）改變極板材料三、平行板電容器的電容靜電計平行板電容器不變量改變量U變化（靜電計偏角）Q（電荷量）S（正對面積）d（板間距離）

Q（電荷量）d（板間距離）S（正對面積）

Q（電荷量）d（板間距離）S（正對面積）εr（電解質）

a、保持介質、正對面積S不變，改變板間距離d實驗探究：結論：與板間距離成反比b、保持介質、板間距離d不變，改變正對面積S與正對面積成正比c、保持板間距離d、正對面積S，改變介質?r與?r成正比三、平行板電容器的電容(添加電解質)理論分析表明（a、b、c三點），當平行板電容器的兩板間有電介質時，電容C與極板的正對面積S、極板距離d的關系為三、平行板電容器的電容空氣的相對介電常數(shù)與1十分接近，研究中，空氣對電容的影響一般可以忽略。

四、常用電容器?

常用的電容器，從構造上看，可以分為固定電容器和可變電容器兩類。固定電容器的電容是固定不變的。常用的有聚苯乙烯電容器和電解電容器。固定電容器：電容固定不變。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）（正負極不能接反，不能接交流電）聚苯乙烯電容器（以聚苯乙烯薄膜為電介質，兩層鋁箔為極板）聚苯乙烯電容器及其符號電解電容器及其符號四、常用電容器可變電容器：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。原理：通過改變兩極間的正對面積或距離來改變電容。可變電容器及其符號【補償訓練】1.電容器A的電容比電容器B的電容大,這表明(

)A.A所帶的電荷量比B多B.A比B能容納更多的電荷量C.A的體積比B的體積大D.兩電容器的電壓都改變1V時,A的電荷量的改變量比B的大【解析】選D。電容是電容器的固有屬性,由電容器本身的構造決定,電容描述了電容器容納電荷的本領(電容器兩極板間的電壓每改變1V所改變電荷量的多少)大小,而不表示容納電荷的多少或帶電荷量的多少,故D對,A、B、C都錯。2.一個電容器帶電量為Q時，兩極板間的電壓為U，若使其帶電量增加4×10-7C，電勢差則增加20V，則它的電容是()A.1×10-8F B.2×10-8FC.4×10-8F D.8×10-8FB課堂小結一、電容器

在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質——電介質（空氣也是一種電介質），就組成一個最簡單的電容器，叫作平行板電容器。1.電容器充電:使兩極板分別帶等量異種電荷。①電容器的電荷量