第07节了解电容器.ppt

第一章电场,第七节、了解电容器,常用电容器,一、电容器,一、电容器,1、什么是电容器？,电容器由两个相互靠近、彼此绝缘的导体组成，电容器的导体间还可以填充绝缘物质（电介质）,最简单的电容器：平行板电容器,2、电容器的作用：,储存电荷。类似储存水的桶、杯子等。,1、充电：让电容器带电的过程。,充电方法：电容器的一个极板接电源的正极，另一极板接电源的负极。,-,+,+,+,+,-,-,-,+Q,-Q,U,二、电容器的充放电,电容器充电完成后：它的一个极板带正电,另一极板带等量的负电电容器所带的电量：电容器一个极板所带电量的绝对值两极间存在匀强电场，内部储存有电场能两板间的电势差（电压）为电源两极间的电压值,2、放电：,使电容两极板上的电荷中和的过程。此时电容器不带电，两极间不存在电场。,放电方法：用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和。,注意：电容器在充电完了以后，电场中储存有电场能，放电后，两极板间不再有电场，电场能转化为其他形式的能。,二、电容器的充放电,-,+,+,+,+,-,-,-,+Q,-Q,U,U=0,三、电容：,1、物理意义：,表征电容器容纳电荷本领的物理量。,2、定义：,电容器所带电量跟它的两极间的电势差的比值叫电容器的电容。,定义式：C=Q/U,电容器的电容在数值上等于电容器两极间的电势差为1伏所需的电量。,3、说明：电容仅由电容器的结构决定，而与Q、U无关。,4、单位：在国际单位制中的单位是：法拉,符号是F.还有微法（F)皮法(pF),换算关系：1F=106F=1012pF,练习题：,1、对电容C=Q/U，以下说法正确的是（）A、电容器充电量越大，电容增加得越大；B、对固定的电容器，它所充电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变；C、电容C跟电量Q成正比，跟电压U成反比；D、如果电容器两极间没有电压，电容器就不带电，也就没有电容。,B,2（多选）对于给定的电容器，在描述电容C、带电量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图116中正确的是(),ACE,四、影响电容的因素,平行板电容器的电容C跟介电常数成正比，跟正对面积S成正比，跟两极板的距离d成反比。,式中k是静电力常量，是电介质的介电常数,决定式,真空中：=1,1、影响电容的因素,（1）电容器两极板保持和电源相连，意味什么？U不变增大d,则C如何变化？那么Q又怎么变呢？E呢？由C=s/4kd可知C变小由Q=CU可知Q变小由E=U/d可知E变小,2、电容器的动态分析,平行板电容器充电后，继续保持和电源相连，如果增大d,则U,Q,E如何变？如果切断和电源的连接，增大d,则U,Q,E又如何变？,（2）电容器两极板切断和电源的连接，意味什么？Q不变增大d,则C如何变化？那么U又怎么变呢？E呢？能否用E=U/d来判断？由C=s/4kd可知C变小由U=Q/C可知U变大由E=4kQ/s可知E不变,2、电容器的动态分析,解题步骤：1、先确定是Q还是U不变电容保持和电源相连，U不变；电容充电后断开电源，Q不变。2、根据来确定电容的变化。3、由来判断Q、U的变化。4、由来判断E的变化,五、常用电容器,（1）固定电容器（聚苯乙烯电容器和电解电容器）,（2）可变电容器,符号：,固定电容器,电解电容器,可变电容器,（3）表示电容器性能的两个重要指标,电容器电容。电容器的耐压值（击穿电压）：电容器所能承受的最大电压。（如果超过这个电压，电容器内的绝缘物质将被击穿）,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固定在P点，以E表示场强，U表示两极板的电压,Ee表示正电荷在P点的电势能。若保持负极板不动，将正极板向下移动，则（）A.U变小，Ee不变B.U变小，E不变C.U变大，Ee变大D.U不变，E不变,AB,4用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电，已知C1C2，当达到稳定状态时，两电容器的电势差分别为U1和U2，则AU1U2BU1=U2CU1U2D无法确定U1与U2的大小关系,B,5如图115所示，保持平行板电容器始终与电源相连，将两极板间距增大一些，则下列各物理量如何变化：电容器的电容_；两板间电势差_；电容器的带电量_；两板间的场强_,6如上述电容器，充电后断开S，再将两板间距增大一些，则下列各物理量如何变化：电容器的电容_；两板间电势差_；电容器的带电量_；两板间的场强_,减小,不变,减小,减小,减小,增大,不变,不变,7、当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则()A电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B电容器的电容减小为原来的倍，两极板间电势差保持不变C电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1/2,【答案】C,8、(多选)如图174所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关闭合，电容器两板间有一质量为m、电荷量为q的粒子静止不动下列叙述正确的是(),A、粒子带正电B、断开开关，粒子将向下加速运动C、保持开关闭合，将电容器两极板间的距离拉大，粒子将向下加速运动D、保持开关闭合，将电容器两极板错开，使正对面积减小