高中物理《电容器与电容》ppt课件

,电容器的电容,.,.,.,.,.,、定义：,一、电容器的了解,平行板电容器,能够容纳电荷的装置,2、结构：,任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。这两个导体称为电容器的电极。电容器的两个导体之间可以填充绝缘物质（电解质）,.,两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?,相邻两个同学能否构成电容器？,能,能,一、电容器的了解,.,（1）电容器的充电：,使电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。,上下极板带上了等量的异种电荷,充电后的两极板间的电压，叫电容器的电压,问：如果电容器带的电量越多电容器的电压会增大还是减小？,3、电容器的作用：容纳储存电荷,一、电容器的了解,.,（2）电容器的放电：,用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。,放电时带正电极板上的电荷与负极板的电荷中和,一、电容器的了解,放电过程中，请问导线中移动的电荷量是多少？,我们把一个极板所带电荷量的绝对值，叫电容器的电量,.,（2）电容器的放电：,用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。,放电时带正电极板上的电荷与负极板的电荷中和,一、电容器的了解,问：放电过程有电流吗？,我们把一个极板所带电荷量的绝对值，叫电容器的电量,.,圆柱型水杯容器的储水问题:,h,h,A,B,C,1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量?,2.哪个储水本领大？,如何反映其储水本领？,探究：电容的本领与什么有关,.,思考与讨论,那电容器储存电荷的本领如何表现呢？,给甲电容器充入210-4C的电荷量时，它的电压增大20V，给乙电容器充入910-4C的电荷量时，它的电压增大30V.这两个电容器，谁的储存电荷的本领强？,比较每升1V，电容器所能存储的电荷量,乙电容器所能存储的电荷量的本领强,.,1、电容的定义：,电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。,二、电容器的电容,U,电容器容纳电荷的本领的大小,2、物理意义：,.,3、电容的单位：,二、电容器的电容,法拉:,F,还有：微法（）、皮法（p）,1F=1C/V,1F=106F=1012pF,.,电容器带电时有电容，不带电时就没有电容。这种说法正确吗？,思考？,.,课堂训练,1、某一电容器，当带电量为410-6C，两极板间的电势差为20v，求（1）电容器的电容（2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少（3）如果电容器不带电呢？,.,.,1、电容与两板正对面积S的关系：,三、平行板电容器的电容,静电计,.,三、平行板电容器的电容,2、电容与板间距离d的关系：,.,3、电容与电介质的关系：,三、平行板电容器的电容,.,4、平行板电容器的电容公式：,三、平行板电容器的电容,两板间距离,两板正对面积,介电常数真空r=1,静电力常量,r是电介质的相对介电常数，与电介质的性质有关。几种常用介质的相对介电常数：见课本P26,.,1、固定电容器：,四、常用电容器,（1）聚苯乙烯电容器：,以聚苯乙烯薄膜为电介质，用两层铝箔为极板。,符号：,.,1、固定电容器：,四、常用电容器,（2）电解电容器：,用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸做另一个极板。,符号：,电容较大,.,2、可变电容器：,四、常用电容器,两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片;空气为电介质。,转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。,符号：,.,.,3、击穿电压和额定电压：,四、常用电容器,加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。,电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。,额定电压比击穿电压低,外壳上标的电压是额定电压,.,电容器充电后切断电源电荷不消失，从电源获得的电能储存在了电场中。,注意：电容器充电的过程中，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到,两极电压等于电源电压为止，通常该过程中电路中有短暂的充电电流；,电场能,指一个极板所带电量的绝对值。,电容器的电量：,.,基础巩固：平行板电容器两板距离为4cm，带电量为810-8C，板间场强为4104N/C，则其电容为，若保持其它条件不变，而使两板正对面积减为原来的1/2，则其电容为；若将两板距离增加为8cm，则两板间场强为，电容为。,510-11F,2.510-11F,4104N/C,2.510-11F,例与练,.,1、电容器的电容C=2.010-8F，如果电容器两极板电压增加了10V，则电容器的带电量变化了多少？,电容的另一种定义式,例与练,.,电路中电容器的两类问题：电容器的动态分析，导与练P20要点二,电容器电容的求解公式,比值定义法：,平行电容板电容决定式：,1、电容器始终与电源连接,2、电容器充电后与电源断开,两种情况下，改变电容的d、s或者，电容器的C、Q、U和E怎么变化？,.,1、电容器始终与电源连接,例1：导与练P20要点二如图所示，一平行板电容器与一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止。若将两板间距离增大为原来的两倍，两个电容板之间的U、C、Q和E怎么变化？,解：,当S闭合时，电容器两端的电压U不变,若s减小呢？,若假如介电常数大的电介质呢？,.,导与练P21，针对2-1：如图所示，平行板电容器充电完毕后与电源断开设平行板电容器的电容为C，两极板正对面积为S，两极板间的距离为d，两极板间场强为E下列说法正确的是（）A、若保持S不变，增大d，则C变小，E变大B、若保持S不变，减小d，则C变大，E不变C、若保持d不变，增大S，则C变大，E不变D、若保持d不变，减小S，则C变小，E变小,2、电容器充电后与电源断开,当S断开时，充电完成，电容器两端的电荷量Q不变,断开电源后，E与d无关，只与Q和S有关,.,导与练P21，针对2-1：如图所示，平行板电容器充电完毕后与电源断开设平行板电容器的电容为C，两极板正对面积为S，两极板间的距离为d，两极板间场强为E下列说法正确的是（）A、若保持S不变，增大d，则C变小，E变大B、若保持S不变，减小d，则C变大，E不变C、若保持d不变，增大S，则C变大，E不变D、若保持d不变，减小S，则C变小，E变小,2、电容器充电后与电源断开,当S断开时，充电完成，电容器两端的电荷量Q不变,B,.,3、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（）A.Q变大B.C变大C.E不变D.U变小,例与练,AB,.,4、平行板电容器充电平衡后与电源断开，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（）A.Q变大B.C变大C.E不变D.U变小,例与练,Q不变,BC,.,静电计的使用,如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是（）A、减小两极板之间的距离，指针张角减小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,Q不变,自身同性相斥异性相吸,AB,.,5、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（）A油滴将向上加速，电流计中电流由b流向aB油滴将向下加速，电流计中电流由a流向bC油滴将静止不动，电流计中电流由b流向aD极板带电量减少，两板间电势差和场强不变,例与练,D,油滴将静止不动，电流计中电流由a流向b,.,动态分析的生活运用：报纸第5期第3版第5题,6、传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是（）,A、测位移B、测液高,C、测压力D、测角度,关键：找出电容器的两电极板、电介质、有效面积、极板距离等。再看看改变的是什么物理量。,改变电介质,改变面积,改变距离,改变面积,.,7.一个C=210-8F的平行板电容器与电源连接，充电后带电量Q=1.210-6C，电容器电压为。负极板接地，两极板距离为d=3cm，A点在两极板中间，A点的电势为。若保持正极板不动，将负极板上移d/3，A点的电势为。,=2103V/m,60V,35V,如果A点放入一个q=210-14C的电荷，此时恰好平衡，此电荷质量是多少？,.,7.一个C=210-8F的平行板电容器与电源连接，充电后带电量Q=1.210-6C，电容器电压为。负极板接地，两极板距离为d=3cm，A点在两极板中间，A点的电势为。若保持正极板不动，将负极板上移d/3，A点的电势为。,=3103V/m,60V,35V,之前的q=210-14C的电荷，将怎么运动？,U不变，上极板的电势,=15V,15V,不变,.,7、一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两板中间有一个正电荷（电量很小）处在A点，如图示，若以E表示板间电场强度，W表示将正电荷从A移到B点电场力做的功若保持正极板不动，将负极板上移到图中虚线位置，比较两种情况下的E、W和正电荷在A点的电势能Ep的大小（）A、E不变，Ep不变B、Ep不变，W不变C、E不变，Ep变大D、Ep变小，W不变,例与练,导与练P91第9题,.,7.一个平行板电容器充电后与电源断开，将一带电粒子若保持正极板不动，将负极板上移，两个极板之间的电压（变大、变小或者不变）。上极板的电势将（升高、降低或者不变）。下极板的电势将（升高、降低或者不变）。,0V,60V,E上