课上用电容器与电容.PPT课件

1、各种类型的电容器电容器的应用电容器的应用: :电容器的应用电容器的应用l了解了电容器的形状和应用之后，同学们想一想它为什么会有这样广泛的应用呢?它的结构又是什么样的？请带着这样的问题阅读课本。一、电容器一、电容器1 1电容器：两块彼此靠近又互相绝缘的导体组成的器件。电容器：两块彼此靠近又互相绝缘的导体组成的器件。活动活动:2 2电容器的充电：电容器的充电：使两板带上等量异种电荷的过程使两板带上等量异种电荷的过程。3 3电容器的放电：使充电后的电容器电容器的放电：使充电后的电容器电荷中和电荷中和失去电荷的过程失去电荷的过程。检流计电电容容器充电实验器充电实验放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程

2、.是电场能转化为其它能的过程举例举例：圆柱型水杯容器的储水问题：圆柱型水杯容器的储水问题: :hhABC1. 1.水位每升高水位每升高h h，试比较，试比较A A、B B、C C的储水量的储水量2.2.哪个储水本领大？哪个储水本领大？如何反映其储水本领？如何反映其储水本领？HV深度水量S截面积二、怎样表示或描述电容器的电容的大小呢？二、怎样表示或描述电容器的电容的大小呢？类比法理解电容概念（电容器与水容器）类比法理解电容概念（电容器与水容器）类比法理解电容概念（电容器与水容器）类比法理解电容概念（电容器与水容器）二电容二电容 水深水深H H 两极板间电势差两极板间电势差U U 水体积水体积V

3、V 每个极板带电量每个极板带电量Q Q容器的截面积容器的截面积S S 电容电容C CS = V/HC = Q/U 电容电容电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q与电容器两极板电势与电容器两极板电势差差U的比值，叫做电容器的电容。的比值，叫做电容器的电容。定义：定义：表达式：表达式：UQC 单位：单位： 法拉法拉 F常用单位：常用单位：微法（微法（F） 皮法（皮法（ p F ）单位换算：单位换算：1F=10-6F 1 pF= 10-6F物理意义物理意义：表征电容器容纳电荷本领的大小表征电容器容纳电荷本领的大小最简单的电容器是平行板电容器最简单的电容器是平行板电容器两极板间的两极板间的距离距离d

4、两极板间的正对两极板间的正对面积面积S是否插入是否插入电介质电介质或或电介质的种类电介质的种类。猜想：平行板电容器的电容跟这几猜想：平行板电容器的电容跟这几个因素有什么养的关系呢？个因素有什么养的关系呢？实 验 探 究方法：控制变量法方法：控制变量法+ + + + + + + 实验探究：影响平行板电容器电容的因素实验探究：影响平行板电容器电容的因素 - - - - - - -改变改变d d改变改变S S改变改变电介质电介质1、平行板电容器的电容、平行板电容器的电容C跟介电常数跟介电常数成成正比，跟正对面积正比，跟正对面积S正比，跟极板间的正比，跟极板间的距离距离d成反比成反比。结论：2、平行板

5、电容器的电容公式：、平行板电容器的电容公式：C=S/4kd(式中式中k为静电力常量为静电力常量)r是一个常数，与电介质的性质有关，是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的介电常数。称为电介质的介电常数。几种常用电介质的介电常数几种常用电介质的介电常数电介质 空气 煤油 石蜡 陶瓷 玻璃 云母 水 r1.005 22.0 2.1 6 4 11 6 881思考与讨论思考与讨论 ： 平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板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接。在这种情况下，如果增大两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离间的距离d，那么，两极板间的电势差，那么

6、，两极板间的电势差U、电容器、电容器所带的电量所带的电量Q、两极板间的场强、两极板间的场强E各如何变化？各如何变化？解析解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的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接，其电势差恒等于电源电两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。压，并保持不变。 C=S/4kd S/d E=U/d 1/d Q=CU=US/4kd S/d思考与讨论思考与讨论 ： 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大这种情况下，如果增大d，则，则U、Q、E各如何变化？各如何变化？解析：解析：平行板电容器

7、充电后，切断与电源的连接，平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量电量Q始终不变。始终不变。(1)C=S/4kd S/d(2)U=Q/C=Q/（S/4kd） d/S(3)E=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4kd） = kQ/S 1/S本题的思路是：本题的思路是：比较、两类题型的解析过程，可比较、两类题型的解析过程，可以看到，抓住以看到，抓住Q（或（或U）不变这个条）不变这个条件是一个关键。件是一个关键。最后用最后用E=U/d=Q/Cd判断判断E的变化。的变化。再用再用C=Q/U判断出判断出Q（或（或U）的变化

8、，）的变化，用用C=S/4kd判断判断C的变化，的变化，当当d（或变化（或变化、S）发生变化，）发生变化，3、平行板电容器充电后的两类典型情况：、平行板电容器充电后的两类典型情况：、电容器充电后，切断与电、电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变。保持不变。、电容器始终连接在电源上，、电容器始终连接在电源上，两极间的电压两极间的电压U保持不变。保持不变。是一种重要是一种重要的电学元件的电学元件该元件有两片锡箔（导体），中该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。间是一层薄纸。五小结五小结 1、两块彼此靠近而又绝缘的导体在一起就组成了电容器。、两块彼此

9、靠近而又绝缘的导体在一起就组成了电容器。2、电容器的作用是容纳电荷，储存能量。、电容器的作用是容纳电荷，储存能量。3、电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容。、电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容。4、电容描述了电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身的属、电容描述了电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身的属性决定。性决定。5、平行板电容器的电容公式为、平行板电容器的电容公式为C =S4kd。利用这个公。利用这个公式可以判断平行板电容器电容的变化，如果再结合公式式可以判断平行板电容器电容的变化，如果再结合公式C = QU，E = Ud，可以判断电容器的带电量、两极板，可

10、以判断电容器的带电量、两极板间电势差、两极板间场强的变化。间电势差、两极板间场强的变化。 练习一练习一l如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量极板间电压和电容之间的关系的图象，其中正确的是答案：例例2：将平行板电容器接在电池两极，板间有：将平行板电容器接在电池两极，板间有一带电尘埃恰好处于静止状态，若将两板缓慢一带电尘埃恰好处于静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其它条件不变，则地错开一些，其它条件不变，则A电容器带电量不变电容器带电量不变B电源中将有电流从正极流出电源中将有电流从正极流出C尘埃仍处于静止状态尘埃仍处于静止状态D电流计中将有电流，方向是电流计中将有电流，方向是baGab

11、例例3：平行板电容器充电后将其负极接地，如图所示，：平行板电容器充电后将其负极接地，如图所示，板间有固定的正点电荷板间有固定的正点电荷P，它的电势能为，它的电势能为Ep，将正极，将正极板平移到图中虚线位置时，板平移到图中虚线位置时，P的电势能的电势能EP将将 A变大变大 B变小变小 C不变不变 D以上都有可能以上都有可能- P例题：如图所示，是一种通过测量电容器电容的例题：如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了 如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了答案：一、电容器一、电容器 1 1、定义、定义 2 2、工作过程：充电与放电过程、工作过程：充电与放电过程二、电容二、电容 1 1、定义、定义