高中物理 1.4 电容器同步辅导与检测课件 新人教版选修11.ppt

第四节电容器 电场电流 莱顿瓶穆欣布罗克在做电学实验时 看到好不容易使带电体所带上的电很快就在空气中消失了 便想找出一种保存电的办法 有一次 他用丝线吊起一支枪管来接收从摩擦起电机玻璃球传来的电 他在枪管的一端吊一根黄铜线 铜线的下端放在一只盛有水的玻璃瓶中 穆欣布罗克让助手一只手拿着玻璃瓶 同时自己使劲转动起电机 助手不慎将另一只手碰到枪管上 感到一次强烈的电击 大喊起来 穆欣布罗克与助手互换位置 自己一手拿瓶 另一手去碰枪管 也遭到电击 克莱斯特和穆欣布罗克的实验表明 把带电体放在玻璃瓶中可以将电保存起来 后来人们把这个蓄电的瓶子叫做 莱顿瓶 但是 当时克莱斯特并不清楚装有钉子的玻璃瓶为什么能够保存电荷 穆欣布罗克也不知道电荷是保存在瓶子上还是保存在瓶内的水中 莱顿瓶几经改进后 瓶内外表面都贴上金属箔 瓶盖上插一根金属杆 杆上端装一金属球 下端用金属链子与瓶内表面接触 莱顿瓶放电时产生的电火花可以点燃火药 氢气等 莱顿瓶的出现为进一步研究电现象提供了有力的手段 其实 莱顿瓶就是一个同轴柱形电容器 按照克莱斯特和穆欣布罗克的实验 握瓶的手是圆柱形电容器的正极板 水和铁打 或铜线 是负极板 玻璃是电介质 瓶中盛水并不能够改变其电容的大小 只是起到让瓶盖上插的金属杆与瓶内表面金属箔连接的作用 改进后的莱顿瓶内外表面都贴上金属箔 两金属箔分别构成两个极板 电介质是玻璃 一 电容器1 平行板电容器 在两个正对的金属平行板中间夹一层绝缘物质 就组成一个最简单的电容器 实际上 任何两个彼此绝缘又相隔很近的 都可以看成是一个电容器 2 充电 使电容器带电的过程称为充电 充电后两板带等量异种电荷 电容器储存了 3 放电 使充电后的电容器失去电荷叫 4 电容器带的电荷量 一个极板所带电荷量的 一 1 导体2 电荷3 放电4 绝对值 二 电容器的电容1 定义 电容器所带 与电容器两极板间的 的 叫做电容器的电容 公式 c 2 物理意义 电容是表示电容器 本领的物理量 数值上等于使两极间的电势差为1v时电容器需要带的 单位 法 符号f 还有微法 f 和皮法 pf 关系1f f pf 二 1 电荷量q电势差u比值2 容纳电荷电荷量1061012 电容器的工作基础 1 充电 电容器的带电荷量增多的过程称为充电 充电后两极板带等量异种电荷 充电过程中 电荷量q增大 两极板间电压u增大 两极板间电场强度e增大 它把电能储存了起来 从电容器的结构上看 电容器两个极板间充满电介质 彼此绝缘 电介质中没有定向移动的自由电荷 所以两极板上的电荷不会通过电介质 两极板均为导体 和带正 负电荷的电源的正负极相连 它使两极板带上等量异种电荷 2 放电 充电后的电容器失去电荷的过程叫做放电 放电过程中 带电荷量q减小 两极板间电压u减小 两极板间电场强度e减小 它向外释放了电能 对于一个带电的平行板电容器 下列说法中正确的是 a 给它继续充电 它的电容增大 储存的电能增多b 给它继续充电 它的电压增大 电容不变c 让它放电 它的电压增大 电能减小d 让它放电 它的电压减小 电能减少解析 电容的大小与电荷量的多少无关 所以电容不变 充电时电压增大 电能增多 放电时电压减小 电能减小 故a c错误 b d正确 答案 bd 电容器的电容 1 在一定电压下 不同的电容器的极板上储存的电荷有多有少 也就是电容器的电容有大有小 2 影响电容的因素 一般来说 电容器极板的正对面积越大 极板间的距离越小 电容器的电容就越大 极板间电介质的性质也会影响电容器的电容 3 单位 在国际单位制中 法拉简称法 符号是f 实际上常用较小的单位 微法和皮法 它们的关系是1f 106f 1uf 1012pf 如图所示 为平行板电容器 下列哪些措施不可以减小它的电容 a 增大两板间的距离而其他不变b 减小两极间的距离 不接触 而其他不变c 保持两板距离不变使两板错开一些d 增大两板距离同时使两板错开一些 解析 平行板电容器的电容的大小与正对面积 极板距离 介质等因素有关 正对面积越大 电容就越大 距离越大 电容就越小 因此可知a c d正确 b错 答案 b 变式迁移 电容器是将电能暂时存储的一种电学元件 关于平行板电容器的电容 下列说法正确的是 a 电容器所带的电荷量越多 电容就越大 b 电容器两极板间的电压越高 电容就越大 c 电容器正对面积增大 电容就越大 d 电容器两极板间距离增大 电容就越大 解析 电容器的电容取决于电容器极板的正对面积 板间距离以及电介质 跟电容器所带电荷量和极板间的电压无关 所以选项c正确 答案 c 基础巩固 1 电容器a的电容比电容器b的电容大 这表明 a a所带的电荷量比b多b a比b能容纳更多的电荷量c a的体积比b的体积大d 两电容器的电压都改变1v时 a的电荷量改变比b的大 解析 电容是电容器的固有属性 由电容器本身的构造决定 电容描述了电容器容纳电荷的本领 电容器两极间的电压每改变1v所改变电荷量的多少 大小 而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少 正确选项为d 答案 d 能力提升 8 关于电容器的电容 下列说法正确的是 a 电容器是一种理想的仪器 现实生活中不存在b 电容器是储存电荷的装置c 电容的国际单位是微法d 电容器