16电容器和电容

新课标高中物理选修3-1,授课教师：罗晨,第一章静电场6.电容器和电容,一、电容器,1、定义：,任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。,最简单的电容器平行板电容器,电介质（空气也是一种电解质）,电容器的极板,电容器的极板,.电容器的充、放电,电源能量电场能,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中，称为电场能。,（1）充电：,充电后若切断电源，两极板间电场是否依然存在？,电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程。,（2）放电：,放电过程中能量转换关系是什么？,充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和的过程。,在放电过程中导线上有短暂的电流产生,电场能其他形式能,（3）说明：,正极板,负极板,两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量,E,充、放电过程短暂的电流,两极间有电压,二、电容,1、电容器带电的特点：,充电后的电容器两极间的电压，叫电容器的电压。,电容器的带电量Q越多，电压U越高。,Q与U成正比Q/U是定值,Q=0.01C，U=100V,Q=0.02C，U=200V,Q=0.03C，U=300V,两极间有电压U,2、电容器带电与水桶盛水类比：,h=1cm,V=1dm3,h=2cm,V=2dm3,V与h成正比V/h是定值,水桶截面积,h=1cm,V=1dm3,h=1cm,V=4dm3,水桶V/h=S越大，容纳水的本领越强,S与V、h无关,2、电容器带电与水桶盛水类比：,3、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。,U,容纳电荷的本领，与水桶截面积S类比,4、电容的单位：,法拉:,F,还有：微法（）、皮法（p）,1F=1C/V,如果一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，这个电容器的电容就是1F,关于电容，下列说法中正确的是（）A电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大B电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大C如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零D对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加,电容器的电容与电量Q及电压U都无关，由电容器本身决定。与水桶截面积S类似。,例1,如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.010-8C，则电容器的带电量为C，电容器的电容为PF。若将此电容器两极接电压12V的电池组正负极，电容器的电容为PF。,9.010-8,1.5104,1.5104,电容与电压U无关,例2,对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的是（）,例3,1、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,2、电容与板间距离d的关系：,3、电容与电介质的关系：,是一个常数，与电解质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。,4、平行板电容器的电容公式：,两板间距离,两板正对面积,介电常数真空r=1,静电力常量,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,E与d无关，即E不变。,例5,1、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：,（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：,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：,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