2020春新教材高中物理第2章电势能与电势差第5节科学探究：电容器课件鲁科版必修第三册.pptx

第5节科学探究：电容器,知识点一观察电容器的充、放电现象观图助学,平行板电容器的充电与放电示意图,1.电容器：能储存_的电学元件称为电容器。两块彼此绝缘的平行金属板可组成最简单的电容器，即平行板电容器。2.电容器的充电、放电(1)充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两极板上分别带上_的异号电荷的过程。(2)放电：充电后的电容器两极板通过电流计接通，电路中会形成瞬时电流而发生放电，使两极板的电荷_而不再带电。,电荷,等量,中和,思考判断,(1)两个靠近的导体一定能构成一个电容器。()(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。()(3)电容器充电过程是将其他形式的能转化成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能。(),知识点二电容器的电容1.电容(1)定义：电容器的_Q与两极板间的_之比。,电荷量,电压,微法,皮法,106,1012,2.平行板电容器,绝缘,平行,正比,正比,反比,思考判断,知识点三常见电容器及其应用1.电容器的分类,(1)按照导体极板间所用的电介质分类：空气电容器、_电容器、_电容器、陶瓷电容器、_电容器、_电容器等。(2)按电容器的电容是否可变分类：可变电容器和固定电容器等。,云母,纸质,涤纶,电解,2.额定电压和击穿电压(1)额定电压：_。它比击穿电压要_。(2)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。3.应用利用电容器可以测量水位，驻极体话筒也是利用电容器的原理制造的。,电容器安全工作时电压的上限,低,核心要点,观察电容器的充、放电现象,要点归纳1.电容器充、放电特点(1)充电过程是将电能储存在电容器中的过程。,充电过程特点(如图乙所示),充电电流方向为从电源的正极流出的电流的方向。电容器所带电荷量增加。电容器两极板间电压升高。电容器中电场强度增大。充电过程中电容器从电源获取的能量为电能。(2)放电过程是将储存的电场能转化为其他形式能量的过程。,放电过程特点(如图丁所示)放电电流方向是从正极板流出的电流的方向。电容器两极板上电荷量减少。电容器两极板间电压降低。电容器中电场强度减小。电容器的电场能转化成其他形式的能量。,2.实验步骤(1)调节直流可调电源，输出为6V，并用多用电表校准。(2)断开开关，正确连接实物图，电路图如图。,(3)把单刀双掷开关S和触点1连通，观察电容器的充电现象，并将现象记录在表格中。(4)把单刀双掷开关S和触点2连通，观察电容器的放电现象，并将现象记录在表格中。(5)断开开关。,3.实验结论,试题案例例1某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为：干电池E(两端电压恒定)、开关S1和S2，电容器C(约100F)、电阻R1(约200k)、电阻R2(1k)、电压表(量程6V)、秒表、导线若干。,图(a),(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线。,(2)先闭合开关S2，再断开开关S2，闭合开关S1，同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表的示数如图(c)所示，电压表的读数为_V(保留2位小数)。(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数U，记录的数据如下表所示。在给出的坐标纸上描绘出Ut图线。已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是_s。,(4)电路中C、R2和S2构成的回路的作用是_。,答案(1),(2)3.60(3)40.0,(4)使实验前电容器两极板上的电荷中和,针对训练1如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是(),A.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电D.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电,解析开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正确，B错误；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电，C、D错误。答案A,要点归纳1.电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流，电路稳定时，电路中没有电流。,核心要点,电容器的电容,试题案例例2(多选)下列关于电容的说法正确的是(),答案AC,针对训练2(多选)如图所示是描述对给定的电容器充电时极板上的电荷量Q、极板间电压U和电容C之间关系的图像，其中正确的是(),解析给定的电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器带的电荷量Q和两极板间的电压U均无关，不能认为C与Q成正比，与U成反比，故D正确，A、B错误；而C图告诉我们对给定电容器所带的电荷量与极板间的电压成正比，其比值即电容器的电容不变，故C正确。答案CD,观察探究电容式触摸屏的结构示意图如图所示。,核心要点,电容器的动态分析问题,(1)若电容器两极板间的电压不变，用手按外屏时，两极板间的距离减小，电容怎么变化？电容器带电荷量怎么变化？(2)若电容器带电荷量不变，用手按外屏两极板间的距离减小时，电容器两极板间的电压怎么变化？答案(1)U不变，d减小，可推出：C变大，Q变大(2)Q不变，d减小，可推出：C变大，U变小,探究归纳1.板间电场强度的两个公式,2.分析电容器动态变化问题的步骤,试题案例例3用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若(),A.保持S不变，增大d，则变大B.保持S不变，增大d，则变小C.保持d不变，减小S，则变小D.保持d不变，减小S，则不变,答案A,针对训练3(多选)一平行板电容器，充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷，电荷量足够小，固定在P点，如图所示，以