浙江专用高中物理第一章静电场1_8电容器的电容课件新人教版选修.pptx

第8节 电容器的电容,研究学考明确要求,基 础 梳 理 1电容器：两个相互 又彼此 的导体组成一个电容器。,靠近,绝缘,2电容器的充电和放电 (1)充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，使电容器两极板带上 电荷的过程叫做充电。如图1甲所示。充电过程中由电源获得的 储存在电容器中。 (2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷 ，电容器又不带电了，这个过程叫做 。如图乙所示。放电过程 转化为其他形式的能。,等量异种,电能,中和,放电,电场能,图1,(3)电容器充、放电过程的特点 充电过程特点(如图2所示) a充电电流方向为从电源的正极流出的电流的方向。 b电容器所带电荷量增加。 c电容器两极板间电压升高。 d电容器中电场强度增大。 e充电过程中电容器从电源获取的能量为电能。 当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等。,图2 图3,放电过程特点(如图3所示) a放电电流方向是从电容器正极板流出的电流的方向。 b电容器两极板上电荷量减少。 c电容器两极板间电压降低。 d电容器中电场强度减小。 e电容器的电场能转化成其他形式的能量。 放电的过程实际上就是电容器两极板上正、负电荷中和的过程，当放电结束后，电路中无电流。,特别提醒 电容器所带电荷量是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值，而不是指两个极板所带电荷量的绝对值之和。,比值,法拉,法,106,1012,特别提醒 电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量，由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电、所带电荷量Q和两极板间的电势差U无关。,典 例 精 析 【例1】 有一充电的电容器，两板间的电压为3 V，所带电荷量为4.5104 C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V，电容器的电容是多少？所带电荷量变化多少？,答案 1.5104 F 1.5104 F 1.5104 C,即 学 即 练 1某电容器上标有“25 F、450 V”字样，则下列对该电容器的说法中正确的是 ( ) A要使该电容器两极板之间电压增加1 V，所需电荷量为2.5105 C B要使该电容器带电荷量为1 C，两极板之间需加电压2.5105 V C该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5105 C D该电容器能够承受的最大电压为450 V,答案 A,绝缘,平行,3平行板电容器的电容 (1)公式 (2)平行板电容器电容的决定因素，与两平行板正对面积S成 ，与电介质的相对介电常数r成 ，与板间距离d成 。电容器是否带电、极板上电压多高对C都没有影响。,正比,正比,反比,典 例 精 析 【例2】 将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是 ( ) A保持U不变，将d变为原来的两倍，E变为原来的一半 B保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍 C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的两倍,答案 A,【例3】 如图4所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板0.8 cm，两板间的电势差为300 V，如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？(g取10 m/s2),图4,答案 4.5102 s,即 学 即 练 2对于水平放置的平行板电容器，下列说法不正确的是 ( ) A将两极板的间距加大，电容将增大 B将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大,解析 影响平行板电容器电容大小的因素有：(1)随正对面积的增大而增大；(2)随两极板间距离的增大而减小；(3)在两极板间放入电介质，电容增大。据上面叙述可直接看出B、C选项正确；对D选项，实际上是减小了两极板间的距离。故A选项符合题意。 答案 A,3如图5所示，平行板电容器接在电压为U的电源上，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( ) 图5 A带电油滴将沿竖直方向向上运动 BP点的电势将降低 C带电油滴的电势能将减小 D电容器的电容减小，极板带电荷量将增大,答案 B,固定电容器,可变电容器,3电容器的额定电压和击穿电压 (1)额定电压：电容器长时间工作时所能承受的电压，它比击穿电压要低。 (2)击穿电压：加在电容器两极板上的电压超过某一数值，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。 特别提醒 (1)电容器上的标称电压是额定电压。 (2)电容器在不高于额定电压下工作时都是安全、可靠的，不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是正常的。,典 例 精 析 【例4】 如图6所示一电解电容器标注“25 V 1 000 F”，下列说法正确的是 ( ) 图6,A该电容器的符号是 B只有当电压是25 V时，电容才是1 000 F C该电容器必须加25 V电压时才能正常工作 D该电容器所带电荷量不能超过0.025 C,解析 电解电容器的符号是，故选项A错误；25 V为电容器的额定电压，1 000 F为电容器的电容，在低于25 V时，电容均为此值，故选项B错误；由标称值可知，该电解电容器用于25 V及以下电压时才能正常工作，故选项C错误；电容器所带电荷量最大为QCU0.025 C，故选项D正确。 答案 D,即 学 即 练 4关于下列四幅图的叙述正确的是 ( ),图7,A图7甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容 B图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷 C图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零 D图丁所示是电解电容器，击穿电压为80 V,解析 题图甲所示的电容器为可变电容器，动片旋出时与定片的距离不变，通过减小极板间的正对面积，从而改变电容，故选项A错误；题图乙构成一个简易的电容器，能够储存电荷，故选项B正确；题图丙，电容器充电过程中，电流表的示数不为零，电路稳定时电流表的示数为零，故选项C错误；题图丁是电解电容器，额定电压为80 V，小于击穿电压，故选项D错误。 答案 B,1关于电容器的电容，下列说法正确的是 ( ) A电容器带的电荷越多，其电容越大 B电容器两极板间的电势差越大，其电容越小 C平行板电容器的电容与极板间距、正对面积等因素有关 D一个电容器，如果它不带电，其电容就为零,答案 C,2如图所示是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中不正确的是 ( ),解析 电容器的电容与电容器带多少电荷量、是否带电均无关系，选项A错误，选项B、D正确；对于一个确定的电容器，其带电荷量与两板间电压成正比，选项C正确。 答案 A,3用控制变量法，可以探究影响平行板电容器电容的因素(如图8所示)。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，下列说法正确的是 ( ) 图8 A保持S不变，增大d，则变大 B保持S不变，增大d，则变小 C保持d不变，减小S，则变小