高中物理 第1章 电容器与电容课件 新人教版选修31.ppt

8电容器的电容 1 以下与电场强度有关的几个公式的说法中 不正确的是 a 公式u ed只适用于匀强电场b 只要电场中电场线是直线 公式u ed就适用 精彩回眸 答案 b 2 图1 8 1中平行金属板a b之间有匀强电场 a b间电压为600v a板带正电 接地 a b两板间距12cm c点离a板4cm 求 c点的电势 答案 200v 一 电容器1 电容器 两个相互 又彼此 的导体组成一个电容器 2 电容器的充电和放电 1 充电 定义 使电容器两极板带上 电荷的过程叫做充电 如图1 8 2 特征 两极板所带等量异种电荷均匀分布在两极板相对的 充电的过程是将电场能储存在电容器中 新知梳理 靠近 绝缘 等量异种 内侧 2 放电 定义 使充电后的电容器 电荷的过程叫做放电 如图1 8 3 特征 放电过程是储存在电场中的 转化为其他形式的能 3 电容器的带电荷量 是指其中一个 所带电荷量的绝对值 失去 电场能 极板 二 电容1 定义 电容器所带的电荷量q与电容器两极板间的电势差u的 叫做电容器的电容 2 定义式 c 3 单位是法拉 简称法 符号是f 常用单位还有微法 f 和皮法 pf 量值关系 1f f 1012pf 比值 106 三 平行板电容器的电容1 基本结构 由两块彼此绝缘 互相靠近的 金属板组成 是最简单的 也是最基本的电容器 2 带电特点 两极板电荷 异号 分布在相对两板的内侧 3 板间电场 板间形成 场强大小为e u d 方向垂直板面 平行 等量 匀强电场 四 常见的电容器1 分类 1 按电介质分空气电容器 电容器 电容器 陶瓷电容器 电容器 电容器等 2 按是否可变分 电容器 电容器等 云母 纸质 涤纶 电解 可变 固定 3 电容器的击穿电压和额定电压 1 击穿电压 电容器两极板间电压超过某一数值时 电介质被击穿 电容器损坏 这个极限电压为电容器的击穿电压 电容器正常工作时的电压应低于击穿电压 2 额定电压 电容器长期工作时所能承受的电压 额定电压低于击穿电压 1 电容器是一个仪器 而电容是一个物理量 2 电容器的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值 电容器与电容有何不同 3 电容的物理意义 电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量 其数值等于使两极板间的电势差为1v时电容器所带的电荷量 需要的电荷量多 表示电容器的电容大 在电容器两极板间电势差相同的情况下 电容越大的电容器极板上所带的电荷量越多 答案 b 1 充电过程的特点 1 充电电流 电流方向为逆时针方向 电流强度由大到小 2 电容器所带电荷量增加 3 电容器两极板间电压升高 4 电容器中电场强度增强 电容器充电 放电过程中有哪些特点 5 充电后 电容器从电源中获取的能量称为电场能 如图1 8 4 2 放电过程特点 1 放电电流 电流方向是从正极板流出 电流是由大变小 2 电容器上电荷量减少 3 电容器两极板间电压降低 4 电容器中电场强度减弱 5 电容器的电场能转化成其他形式的能 如图1 8 5 2 如图1 8 6所示 电源电压恒定 则接通开关s的瞬间 通过电阻r的电流方向是从 到 平行板电容器充电稳定后 在将两极板间距离增大的过程中 通过r的电流方向是从 到 如果电容器充电平衡后 先断开s 再将两极板间距离增大 在此过程中 r上 选填 有 或 无 电流通过 a b b a 无 3 对于水平放置的平行板电容器 下列说法中不正确的是 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 答案 a 解释 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 由此可知b c选项正确 对d选项 实际上是减小了平行板的间距 所以d也对 故正确选项为a 例1 下列关于电容的说法正确的是 a 电容器简称电容b 电容器a的电容比b的大 说明a的带电荷量比b多 对电容器电容的理解 答案 c 下列四个选项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 答案 a 解释 电容器的电容c与q u无关 a错 b d正确 由q cu知 q与u成正比 所以c正确 例2 如图1 8 7所示 电路中a b为两块竖直放置的金属板 c是一只静电计 开关s合上后 静电计指针张开一个角度 下述做法可使静电计指针张角增大的是 电容器两类基本的动态问题分析 a 使a b两板靠近一些b 使a b两板正对面积减小一些c 断开s后 使b板向右平移一些d 断开s后 使a b正对面积减小一些 答案 cd 双选 一平行板电容器充电后与电源断开 负极板接地 在两极板间有一正电荷 带电荷量很小 固定在p点 如图1 8 8所示 以e表示电容器两极板间的电场强度 u表示电容器两极板间的电压 w表示正电荷在p点的电势能 若保持负极板不动 将正极板移到图中虚线所示的位置 则 a u变小 e不变b e变大 w变大c u变小 w不变d u不变 w不变 答案 ac 带电荷量q不变 两极间的电场强度e保持不变 由于板间距离d减小 据u ed可知 电容器两极板间的电压u变小 由于场强e保持不变 因此 p点与接地的负极板间的电势差保持不变 即p点的电势保持不变 因此电荷在p点的电势能w保持不变 所以本题的正确答案是a c 电容器与力学知识的综合应用 例3 如图1 8 9所示 平行板电容器两极板间电压恒定 带电的油滴在极板间静止 断开开关后 再将极板间距离增大些 则油滴将 a 向上运动b 仍然静止c 向下运动d 向左或向右运动 创新拓展 答案 b变式1 将题变为将电容器与电源断开后 又将两板间距减小 带电液滴将如何运动 答案 仍静止 变式2 闭合开关k使电容器充电后 带电的油滴恰