电容与电感电容元件教学课件PPT.ppt

第二章 电容与电感 第一节电容元件 授课教师 梁永利机电教学部 大家都认识下面图片中的物品么 小游戏 连连看 教学目标 知识目标1 了解电容器的概念 特性2 电容器的分类及参数 能力目标1 能够识别各种类型的电容器 能根据元件的标注读出主要参数2 培养学生正确分析问题的能力 加强学生的合作精神 情感目标通过讨论 加强学生之间的交流沟通 便于更好的进行小组探究学习 电容器 电容器概念 任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体 都可以看成是一个电容器 通常将组成电容器的两个导体叫做极板 中间的绝缘物质叫做电容器的介质 常见的介质有空气 蜡纸 云母等 任务一 观察电容器的充 放电过程 电容器的充放电实验实验一电路图 1 看现象 仔细观察实验现象 在闭合开关时检流计指针变化情况2 想原因 分析实验中检流计指针摆动的原因 3 识本质 实验反映电容器的基本作用 实验结果分析一 充电 开关向左闭合实验现象检流计指针顺时针摆动后 归零产生原因摆动 电容器充电过程中产生了短暂的充电电流归零 电容器充电完成 电路中无电流本质电容器储存电荷的过程 实验结果分析二 放电 开关向右闭合实验现象检流计指针逆时针摆动后 归零产生原因摆动 电容器放电过程中产生了短暂的放电电流归零 电容器放电完成 电路中无电流本质电容器释放电荷的过程 电容 对某一个电容器而言 极板上的电荷量q与电压的比值u是一个常数 该常数可表征电容器储存电荷的能力 因此把它定义为电容器的电容量 定义式为c q u电容的单位是f 法拉 1f 106 f 1012pf 课外小常识 法拉单位的由来 迈克尔 法拉第 michaelfaraday 公元1791 公元1867 世界著名的自学成才的科学家 英国物理学家 化学家 发明家即发电机和电动机的发明者 他出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭 他的父亲是个铁匠 体弱多病 收入微薄 仅能勉强维持生活的温饱 1831年 法拉第首次发现电磁感应现象 这一发现奠定了电磁学的基础 是麦克思韦的先导 同时也永远改变了人类文明 为了纪念他在电磁学方面做出的巨大贡献 后人将电容的单位以其名字来命名 任务二 电容的大小取决于哪些因素 影响电容大小的因素实验二影响电容大小的因素 1 看过程 仔细观察实验过程 判断电容的大小取决于哪些因素 2 想公式 计算电容的大小的公式是什么 3 求结果 仔细观察实验现象 根据实验现象 结合电容计算公式判断这几个因素对电容的大小产生了怎样的影响 实验结果分析一 板间距离 板间距离由小变大实验现象静电计指针夹角变大分析本质指针夹角变大 板间电压增大 电荷量不变 根据电容计算公式c q u得出c减小 实验结果分析二 平行板正对面积 平行板正对面积由小变大实验现象静电计指针夹角变大分析本质指针夹角变大 板间电压增大 电荷量不变 根据电容计算公式c q u得出c减小 实验结果分析三 介质 平行板间添加介质实验现象静电计指针夹角变小分析本质指针夹角变小 板间电压减小 电荷量不变 根据电容计算公式c q u得出c变大 任务三 电容器的分类及参数 观察下列图片 结合课本知识 请同学们自己完成电容器的分类 1 2 3 4 5 6 7 电容器的分类 根据电容量是否可变来分类 可分为固定电容 可变电容 半可变电容 电容器的分类 根据中间绝缘材料的不同又可分为 空气电容 电解电容 纸质电容 云母电容 油浸电容 陶瓷电容 涤纶电容 聚苯乙烯电容 石墨稀电容等 扩展小知识 石墨烯超级电容器 微型石墨烯超级电容器 这种电容器充电或者是放电速度比常规电池快100倍到1000倍 这种利用单原子层碳制成的电池很容易生产 也很容易与电子产品结合到一起 甚至有可能促使更小的手机诞生 石墨烯具有非同寻常的导电性能 超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性 它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命 在石墨烯中 电子能够极为高效地迁移 而传统的半导体和导体 例如硅和铜远没有石墨烯表现得好 电容器的参数 请同学们回顾学习过的电阻器的主要参数结合课本预习知识来完成电容器的主要参数是什么 1 标称容量 电容器上所标明的电容值称为标称容量2 额定工作电压 电容器的外壳上一般都标有它的额定工作电压值 注意 使用电容器时加在电容器上的电压不应超过它的额定工作电压值 任务四 随堂练习 1 电容器的基本作用是 反映了电容器储存电荷能力的大小 2 电容c的计算公式是 其单位是 3 电容器根据电容量是否可变分为 4 电容器的参数有 5 影响平行板电容器电容的因素有 储存电荷 电容 c q u 法拉 固定电容 标称容量 半可变电容 可变电容 额定工作电压 两极板间的正对面积 绝缘