高中物理 1.10 电容器的电容课件 新人教版选修31.ppt

第一章静电场 第十讲电容器的电容 目标定位 电容器的电容 知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造 理解电容的概念及其定义式和决定式 掌握平行板电容器电容的决定式 并能用其讨论有关问题 1 2 3 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 1 靠近 2 1 等量异种电能 2 中和放电电场能 一 电容器 想一想 电容器的带电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和吗 绝缘 答案 不是电容器的带电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 二 电容 1 比值 3 法拉法1061012 想一想 能不能根据c q u就认为 电容器的电容与电容器所带电荷量成正比 与电容器两极板间的电势差成反比 答案 不能电容是电容器本身的一种属性 大小由电容器自身的构成情况决定 与电容器是否带电 带多少电荷量均无关 预习导学 1 绝缘平行 2 正比正比反比 三 平行板电容器的电容 答案 不对电容器外壳上标的是额定电压 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 四 常用电容器 1 固定可变 2 正常工作低 想一想 某电容器上标有 1 5 f 9v 的字样 则该电容器的击穿电压为9v 对吗 课堂讲义 一 对电容的理解 1 对电容的理解 1 电容由电容器本身的构造决定 2 通过q u图象理解 如图所示 q u图象是一条过原点的直线 其中q为一个极板上所带电荷量的绝对值 u为两板间的电势差 直线的斜率表示电容大小 因而电容器的电容也可以表示为c q u 即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加 或减小 1v所增加 或减小 的电荷量 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量 用比值c 来定义 但电容的大小与q u无关 由公式c 知 影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数 r 电容器极板的正对面积s和极板间的距离d 课堂讲义 一 对电容的理解 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 c 是电容的定义式 对某一电容器来说 q u 2 c 与c 的比较 但c 不变 反映容纳电荷本领 反映了影响电容大小的因素 c 是电容器电容的决定式 c s c 课堂讲义 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c 电容在数值上等于使两极板间的电势差为1v时电容器需要带的电荷量d 由公式c q u知 电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比 与电容器所带的电荷量成正比 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 两个不同的概念 解析 电容器a容纳电荷的本领比b强 与是否带电 电荷量多少无关 定义式 对某一电容器来说 q u q u比值不变 c反映容纳电荷本领 c 课堂讲义 借题发挥 c的大小与q u无关 c q u为比值定义法 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 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c 电容在数值上等于使两极板间的电势差为1v时电容器需要带的电荷量d 由公式c q u知 电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比 与电容器所带的电荷量成正比 c 只跟电容器本身有关 当q 0时 u 0 而c并不为零 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 1 平行板电容器始终连接在电源两端 电势差u不变 二 平行板电容器的两类典型问题 此时 电容器的极板距离d 极板的正对面积s 电介质的相对介电常数 r的变化 将引起电容c的变化 从而引起电量q和极板间的场强e的变化 常用的三个表达式 由c 可知c随d s r的变化而变化 由q uc u 当u不变时 q 可知 当u不变时 q也随d s r的变化而变化 由e 可知 当u不变时 e随d的变化而变化 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 2 平行板电容器充电后 切断与电源的连接 电量q保持不变 二 平行板电容器的两类典型问题 如果两极板切断与电源的连接 并保持两极板绝缘 电容器既不会充电也不会放电 所以电荷量q就保持不变 极板距离d 正对面积s 电介质的相对介电常数 r发生变化 将引起电容c的变化 从而引起电压u及板间场强e的变化 常用的三个表达式 由c 可知c随d s r的变化而变化 由u 可知 当q不变时 u也随d s r的变化而变化 由e 可知 e随s r变化而变化 课堂讲义 例2如图所示 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 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 cd 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 两板间的电压 解析 a b两板与电源两极相连 u不变 静电计指针张角不变 q不变 c变小 u c变小 q不变 u 课堂讲义 借题发挥 1 平行板电容器动态分析的基本思路 在判断电容器相关物理量的变化时 首先要弄清哪些量是不变的 然后根据不变量和相关公式推断其他待分析量的变化情况 若电容器充电后与电源断开 则带电荷量q不变 若电容器始终与电源相连 则电压u不变 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 2 静电计是测量电势差的仪器 不能用于测直流电路中两点的电压 静电计张角大 说明极板间电势差大 分析电容器物理量变化常用的公式有 c c 和e 例2如图所示 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 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 cd 对点练习 1 关于已充上电的某个平行板电容器 下列说法不正确的是 a 两极板上一定带异号电荷b 两极板所带的电荷量一定相等c 充上的电量越多 其电容就越大d 充上的电量越多 两极板间的电势差就越大 对电容的理解 a 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 电容器充电过程 使两极板分别带上等量异号电荷 取决于它的结构 与所带电荷量的多少无关 u q越大 u越大 解析 对点练习 平行板电容器的两类问题 2 平行板电容器充电后断开电源 现将其中一块金属板沿远离另一极板的方向平移一小段距离 下图表示此过程中电容器两极板间电场强度e随两极板间距离d的变化关系 正确的是 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 电容器的电容 q不变 d变大 c 对点练习 3 如图所示 平行板电容器与电动势为e的直流电源 内阻不计 连接 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