教科版选修31 第一章 第9讲 电容器和电容 课件（29张）.pptx

第一章静电场 第9讲电容器和电容 1 知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造 2 理解电容的概念及其定义式和决定式 3 掌握平行板电容器电容的决定式 并能用其讨论有关问题 目标定位 二 平行板电容器的电容和常用电容器 对点检测自查自纠 栏目索引 一 电容器和电容 1 电容器 1 电容器 两个彼此又相距的导体组成一个电容器 2 电容器的电荷量 电容器两块金属板上带上的异种电荷 任意一块极板所带的电荷量的绝对值 叫做电容器的电荷量 3 电容器的充电和放电 充电 把电容器的两个极板带上电荷 这个过程叫做充电 如图1甲所示 充电过程中由电源获得的储存在电容器中 答案 一 电容器和电容 知识梳理 绝缘 很近 等量 等量异种 电能 放电 用导线把充电后的电容器的两极板接通 两极板上的电荷 电容器又不带电了 这个过程叫做 如图乙所示 放电过程转化为其他形式的能量 答案 甲乙 图1 中和 放电 电场能 2 电容 1 物理意义 描述电容器储存电荷能力的物理量 2 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 3 定义式 c 4 在国际单位制中 电容的单位是 简称 符号是f 常用单位还有微法 f 和皮法 pf 数量值关系 1f f pf 答案 比值 法拉 法 106 1012 1 电容器的带电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和吗 答案 深度思考 答案不是 电容器的带电荷量是指其中一块极板所带电荷量的绝对值 2 由于c 所以说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 你认为这种说法正确吗 为什么 答案不对 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 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 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 典例精析 解析答案 总结提升 解析电容器和电容是两个不同的概念 a错 电容器a的电容比b的大 只能说明电容器a容纳电荷的本领比b强 与是否带电无关 b错 电容器的电容大小和它所带的电荷量 两极板间的电压等均无关 d错 答案c 总结提升 总结提升 为比值定义法 c的大小与q u无关 只跟电容器本身有关 当q 0时 u 0 而c并不为零 例2有一充电的电容器 两板间的电压为3v 所带电荷量为4 5 10 4c 此电容器的电容是多少 将电容器的电压降为2v 电容器的电容是多少 所带电荷量变化多少 解析答案 返回 电容器电压降为2v 电容不变 仍为1 5 10 4f 此时带电荷量为q cu 1 5 10 4 2c 3 10 4c带电荷量减少 q q q 1 5 10 4c 答案1 5 10 4f1 5 10 4f减少1 5 10 4c 方法点拨 返回 方法点拨 电容器的电容是由电容器的自身结构决定的计算电荷量变化时也可以根据来计算 1 平行板电容器的电容 1 结构 由两块彼此 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 决定因素 平行板电容器的电容与两平行极板正对面积s成 与电介质的相对介电常数 r成 与极板间距离d成 3 表达式 c 式中k为静电力常量 答案 知识梳理 二 平行板电容器的电容和常用电容器 绝缘 平行 正比 正比 反比 2 常用电容器 1 分类 从构造上可分为电容器和电容器两类 2 额定电压和击穿电压 额定电压 电容器时所能承受的电压 它比击穿电压要 击穿电压 是电容器的极限电压 超过这个电压 电容器内的电介质将被击穿 电容器将被损坏 答案 固定 可变 正常工作 低 答案 深度思考 2 某电容器上标有 1 5 f 9v 的字样 9v指什么电压 答案额定电压 例3如图2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 典例精析 解析答案 图2 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 总结提升 解析静电计显示的是a b两极板间的电压 指针张角越大 表示两板间的电压越高 当合上s后 a b两板与电源两极相连 板间电压等于电源电压 静电计指针张角不变 当断开s后 板间距离增大 正对面积减小 都将使a b两板间的电容变小 而电容器所带的电荷量不变 由c 可知 板间电压u增大 从而使静电计指针张角增大 所以本题的正确选项是c d 答案cd 总结提升 总结提升 例4如图3所示 一平行板电容器充电后与电源断开 这时电容器的电荷量为q p是电容器内一点 电容器的上极板与大地相连 下列说法正确的是 解析答案 图3 a 若将电容器的上极板左移一点 则两板间场强减小b 若将电容器的下极板上移一点 则p点的电势升高c 若将电容器的下极板上移一点 则两板间电势差增大d 若将电容器的下极板上移一点 则两板间电势差减小 易错提示 返回 易错提示 u e d d减小 u减小 c项错误 d项正确 答案d 返回 返回 易错提示 1 充电后的电容器断开和电源的连接 q不变 3 接地的极板电势为0 1 对电容的理解 关于电容器的电容 下列说法正确的是 a 电容器不带电时 其电容为零b 电容器带电荷量越多 其电容越大c 电容器两极板间电压越低 其电容越小d 电容器的电容只由它本身的性质决定 解析答案 对点检测 1 2 3 4 d 1 2 3 4 2 平行板电容器的两类典型问题 一平行板电容器两极板之间充满云母介质 接在恒压直流电源上 若将云母介质移出 则电容器 a 极板上的电荷量变大 极板间电场强度变大b 极板上的电荷量变小 极板间电场强度变大c 极板上的电荷量变大 极板间电场强度不变d 极板上的电荷量变小 极板间电场强度不变 解析答案 d 3 平行板电容器的两类典型问题 多选 如图4所示 用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差u 现使b板带正电 则下列判断正确的是 解析答案 1 2 3 4 图4 a 增大两极板之间的距离 静电计指针张角变大b 将a板稍微上移 静电计指针张角将变大c 若将玻璃板插入两板之间 则静电计指针张角变大d 若将a板拿走 则静电计指针张角变为零 1 2 3 4 答案ab 4 平行板电容器与力学综合 如图5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小段距离 则 解析答案 图5 1 2 3 4 返回 a 带电油滴将沿竖直方向向上运动b p点的电势将降低c 带电油滴的电势能将减小d 电容器的电容减小 极板