高中物理-电容器与电容.ppt

1.8电容器与电容,1、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。2、电容器的充放电充电：使电容器带上电荷的过程充电时两个极板总是带等量的异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量放电：使电容器失去电荷的过程3、电容器的作用：容纳储存电荷,一、电容器,充电过程,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，该过程中电路中有短暂的充电电流；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电场能。电容器的电量：指一个极板所带电量的绝对值。,放电过程,注意：充电后的电容器两极间短路时（一根导线相连）两板电量会中和，直到两极电压等于零为止，该过程中电路中有短暂的放电电流；电容器放电后，两板间不再有电场，电场能其他形式的能量。,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？,思考与讨论,那电容器储存电荷的本领如何表征呢？,1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。2、电容的定义式:Q指每一个极板带电量绝对值,U表示电容器两板的电势差电压.理解：电容器的电容与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。,二.电容,3、电容在数值上等于使两极板间的电势差增加1V时，所需要的电荷量。计算试:4、意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。5、单位：国际单位制：法拉法（F）1F=1C/V常用单位：微法（F);皮法（pF)1F=106F=1012pF,课堂训练,1、某一电容器，当所带电量为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？,研究平行板电容器的电容和哪些因素有关,静电计,静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差。,在Q和S不变时，d减小，U减小。由C=Q/U知：C增大。,在Q、d和S不变时，插入电介质（r增大），U减小。由C=Q/U知：C增大。,在Q和d不变时，S越小，U越大。由C=Q/U可知：C越小。,三、平行板电容器的电容,1.板间是真空时：,2.板间充满介质时：,式中S表示两板的正对面积d表示两板间的距离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P30,四、常用电容器,1、固定电容器：电容固定不变聚苯乙烯电容器电解电容器：正负极不能接反，不能接交流电2、可变电容器通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容,观察纸介电容器的构造,该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。,五、电容器使用时应注意的问题,1、电容器的击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。2、电容器的额定电压：电容器正常工作时的最大电压额定电压低于击穿电压3、注意电解电容器的极性,小结,一、电容器1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。2、电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电场能电容器的放电：电容器与导线相连，电场能其他形式能二、电容1、定义:C与Q、U无关2、单位：法拉F1F=106F=1012pF三、平行板电容器的电容C与r、S、d有关四、常用电容器电解电容器可变电容器五、电容器使用时注意的问题工作电压额定电压击穿电压电解电容器有极性，正负极不能接反，不能接交流电,例题,1、平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连，在这种情况下，如增大两板间距d，则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变.如增大d，则由，C将减小，再，Q减小，依E=U/d，E将增大。2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大d，则C、U、Q、E分别如何改变？C变小、Q不变、U变大、E不变,课堂训练,2、平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（）A电容器的电容C变大B电容器极板的带电量Q变大C电容器两极间的电势差U变大D电容器两极板间的电场强度E不变,AD,电容器放电过程中电流随时间变化的图像,1、在图中画一个狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？电荷量2、怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？图像与坐标