高中物理 第2章第4节 电容器 电容课件 鲁科版选修31.ppt

第4节电容器电容 温故知新 答案 acd 精彩回眸 一 电容器及电容器的充 放电现象1 电容器 两个彼此 又相距很近的 就可以看成一个电容器 常见的最简单的电容器是 电容器 新知梳理 绝缘 导体 平行板 2 电容器的充 放电现象 中和 电能 电能 等量异种 二 电容 1 定义 q与u的比值 公式为 2 物理意义 表示电容器容纳 本领的物理量 3 单位 1f 106 f pf 1012 说明 平行板电容器的电容c跟相对介电常数 r成 跟极板正对面积s成 跟极板间的距离d成 公式为c 当极板间为真空时 c 正比 正比 反比 电荷 三 电容器的分类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 四 电容器的额定电压和击穿电压1 额定电压 电容器能够长期正常工作时的电压 2 击穿电压 电介质被击穿时加在电容器两极板上的 电压 若电压超过这一限度 则电容器就会被损坏 纸质 电解 云母 涤纶 可变 固定 最大 合作探究 1 电容器 1 构造 两个彼此绝缘又相隔很近的导体组成一个电容器 2 电容器的充电和放电 如图2 4 1所示 平行板电容器的基本认识 充电 使电容器两个极板带上等量异种电荷的过程叫做充电 充电后 电容器从电源中获取的能量称为电场能 特征 两极板所带等量异种电荷均匀分布在两极板相对的内侧 充电的过程是将电场能储存在电容器中 图2 4 1 放电 使充电后的电容器失去电荷的过程叫做放电 特征 放电过程是储存在电容器中的电场能转化为其他形式的能 2 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的比值 叫做电容器的电容 3 单位 在国际单位制中 电容的单位是法拉 简称法 符号f 1f 1c v 法拉这个单位很大 实际中常用较小的单位 微法 f 和皮法 pf 它们与法拉的关系为 1f 106 f 1012pf 4 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时电容器需要带的电荷量 需要的电荷量多 表示电容器的电容大 3 平行板电容器 1 结构 由两块彼此绝缘 互相靠近的平行金属板组成 是最简单的 也是最基本的电容器 2 特点 两极板电荷等量异号 分布在相对两板的内侧 板间场强为匀强电场 温馨提示 平行板电容器的电容与两平行板正对面积s成正比 与介质的相对介电常数 r成正比 与板间距离d成反比 1 对于水平放置的平行板电容器 下列说法正确的是 a 将两极板的间距加大 电容将增大b 将两极板平行错开一些 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 解题流程 答案 bcd 1 电容器的种类 1 按电容是否可变 有固定电容器 可变电容器等 2 按电介质的不同 有纸质电容器 陶瓷电容器 电解电容器等 常见的电容器及应用 2 表示电容器的符号 1 固定电容器 其电容c是不变的 2 电解电容器 有 极之分 连接时不能接错 3 可变电容器 一般是改变两绝缘片的正对面积或其间距来改变电容 3 电容器的击穿电压和额定电压 1 击穿电压 电容器两极间电压超过某一数值 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 温馨提示 电容器外壳上标的是工作电压或称为额定电压 2 对于一个电容器 下列说法中正确的是 a 电容器所带的电荷量越多 电容越大b 电容器两极板间的电势差越大 电容越大c 电容器所带的电荷量增加一倍 两极板间的电势差也增加一倍 答案 c 典例精析 例1 电容器是一种常用的电子元件 对电容器认识正确的是 a 电容器的电容表示其储存电荷的能力b 电容器的电容与它所带的电荷量成正比c 电容器的电容与它两极板间的电压成正比d 电容的常用单位有 f和pf 1 f 103pf思路点拨 本题考查了对电容器 电容概念的理解 关键是搞清电容大小的决定因素 对电容器 电容的理解 解析 电容是表示电容器容纳电荷的本领的物理量 a正确 电容是表征电容器本身性质的物理量 只与自身的构造因素有关 与电容器所带的电荷量和两极板间的电压无关 b c不正确 电容器的常用单位的换算的关系是1 f 106pf d不正确 答案为a 答案 a a 电容器的电容越大 则电容器所带电荷量越多b 电容器两极板间电压越大 电容越大c 电容器电容与电荷量成正比 与电压成反比d 电容器电容不随带电荷量和极板间电压的变化而变化 答案 d 例2 一个平行板电容器 使它每板电荷量从q1 3 10 5c增加到q2 3 6 10 5c时 两板间的电势差从u1 10v增加到u2 12v 求这个电容器的电容多大 c q u的应用 答案 3 f 例2中若两板间电压从u1 10v降为u2 6v 则每板减少多少电荷量 答案 1 2 10 5c 例3 如图2 4 2所示 一带电液滴处于水平放置的两块平行带电金属板a b间的匀强电场中 恰好处于静止状态 已知液滴的质量为m 两极板间的电势差为u 两极板距离为d 则 1 液滴的带电荷量是多少 带何种电荷 电容器与带电粒子的运动 图2 4 2 2 如果使a b极板间的电压突然增加一倍 则液滴将向何极板做何种运动 反思领悟 带电粒子在平行板电容器内的运动或平衡问题 与力学中的一样 都是受力作用的结果 分析方法是 先进行受力分析 再结合平衡条件 牛顿定律 功能观点进行求解 如图2 4 3所示 一平行板电容器接在u 12v的直流电源上 电容c 3 0 10 10f 两极板间距离d 1 20 10 3m 求 1 该电容器所带电荷量 2 若极板间有一带电微粒 其质量为m 2 0 10 3kg 恰在极板间处于静止状态 则微粒带电荷量为多少 带何种电荷 g取10n kg 图2 4 3 答案 1 3 6 10 9c 2 2 10 6c负电荷 电容器的两类问题 创新拓展 例4 如图2 4 4所示 已知平行板电容器极板的面积为s 下极板用一根导线接地 电容器两极板间的距离为d 两极板带的电荷量为q 现在有带电荷量为q的金属小球静止在两极板间的p点 问 1 当下极板向下拉动时 金属小球是否会运动 金属小球的电势能是