物理选修1-11.4电容器

1、知识回顾知识回顾1.放电现象放电现象：带电物体失去电荷的现象。：带电物体失去电荷的现象。2.火花放电火花放电：物体上积累了电荷，且放电时出：物体上积累了电荷，且放电时出现火花的放电现象。现火花的放电现象。3.接地放电接地放电：为了防止在物体上过量积累电荷，：为了防止在物体上过量积累电荷，而用导体与大地连接把电荷接入大地时的放电现象。而用导体与大地连接把电荷接入大地时的放电现象。4.尖端放电尖端放电：导体尖锐部位的电荷特别密集。：导体尖锐部位的电荷特别密集。尖端附近的电场就特别强，会放出电荷的现象。尖端附近的电场就特别强，会放出电荷的现象。5.静电的应用静电的应用：静电除尘、静电吸附、静电喷：静

2、电除尘、静电吸附、静电喷漆等等漆等等导入新课1748年，在巴黎圣母院前，年，在巴黎圣母院前，“魔术师魔术师”诺莱诺莱特调集了特调集了700修道士，让他们站在一排，将装着水修道士，让他们站在一排，将装着水的大玻璃罐内有一根金属引线通到外面，与一个的大玻璃罐内有一根金属引线通到外面，与一个迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连。让排在迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连。让排在前排的修道士用手握住了从瓶中引出的金属线。前排的修道士用手握住了从瓶中引出的金属线。一瞬间，一瞬间，700修道士几乎同时叫着跳了起来，在场修道士几乎同时叫着跳了起来，在场的人无不目瞪口呆。的人无不目瞪口呆。众僧奇跃众僧奇跃这就是闻

3、名于世的众僧奇跃表演，这就这就是闻名于世的众僧奇跃表演，这就属于一场大规模的属于一场大规模的“电震实验电震实验”。玻璃大圆。玻璃大圆盘是起电机的一部分，而那个神奇的大玻璃盘是起电机的一部分，而那个神奇的大玻璃罐，是一个能将电荷储存起来的罐，是一个能将电荷储存起来的“莱顿瓶莱顿瓶”。莱顿瓶是最早出现的电容器莱顿瓶是最早出现的电容器电容器是储存电荷的装置电容器是储存电荷的装置想一想，诺莱特是为什么能够让众多修想一想，诺莱特是为什么能够让众多修道士一起跳起来呢？道士一起跳起来呢？教学目标知识与技能知识与技能 1.了解电容器概念及基本作用了解电容器概念及基本作用2.了解电容器的结构，了解常用电容器种了

4、解电容器的结构，了解常用电容器种类。类。过程与方法过程与方法了解类比法研究问题的科学研究方法，了解类比法研究问题的科学研究方法，培养学生的实验观察能力和抽象思维能力。培养学生的实验观察能力和抽象思维能力。情感与价值观情感与价值观1.电容器两极带等量异种电荷，让学生电容器两极带等量异种电荷，让学生体会物理学中的对称美。体会物理学中的对称美。 2.发展探究身边科学现象的兴趣。发展探究身边科学现象的兴趣。教学重难点重点重点电容的概念，影响电容大小的因素。电容的概念，影响电容大小的因素。难点难点 1.电容的概念，电容器的电量与电压的电容的概念，电容器的电量与电压的关系，电容的充、放电。关系，电容的充、

5、放电。2.根据已有知识，对观察到的现象进行根据已有知识，对观察到的现象进行合理的解释。合理的解释。本节导航一一. .电容器电容器二二. .电容器的电容电容器的电容一电容器一电容器电容器是电气设备中的重要元件，在实际中电容器是电气设备中的重要元件，在实际中有广泛的应用。打开收音机电视机有广泛的应用。打开收音机电视机VCD计算机等计算机等电子设备的外壳，在线路板上可以看到各种个呀电子设备的外壳，在线路板上可以看到各种个呀孩那个的元件，其中就有很多年电容器。孩那个的元件，其中就有很多年电容器。电容器电容器定义：定义：在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质（也叫

6、质（也叫电介质电介质）就是一个）就是一个电容器电容器。这两个导体。这两个导体叫做电容器的叫做电容器的两个极两个极。1.纸介质电容器纸介质电容器将一个纸介质电容器将一个纸介质电容器拆开可以看到，它是由绝拆开可以看到，它是由绝缘纸和金属箔叠在一起卷缘纸和金属箔叠在一起卷成的。成的。实际上实际上，两个彼此，两个彼此绝缘而又互相靠近的导体绝缘而又互相靠近的导体都可以组成一个电容器。都可以组成一个电容器。2.平行板电容器平行板电容器平行板电容器平行板电容器（1）构造构造：两个彼此绝：两个彼此绝缘又相邻很近的金属板缘又相邻很近的金属板（2）作用作用：储存电荷：储存电荷（3）表示方法表示方法：C（4）符号符

7、号：+ + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - -极板极板电电介质介质（5）电容器的充电电容器的充电：使电容器的两个极板分：使电容器的两个极板分别带上等量的异种电荷。别带上等量的异种电荷。 电能电能 电场电场能能动画：电容器充电动画：电容器充电（6）电容器的放电电容器的放电：使充电后的电容器失去电荷。：使充电后的电容器失去电荷。 电能电能 电场能电场能由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互相吸引，电容器就是以这种方式相吸引，电容器就是以这种方式储存电荷储存电荷。电容器的一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的一个极板上所

8、带电量的绝对值叫做电容器所带的电量，用做电容器所带的电量，用表示。充了电的电表示。充了电的电容器的两极板之间有容器的两极板之间有电场电场。两板之间有。两板之间有电势差电势差（电压）。（电压）。动画：电容器放电动画：电容器放电固定电容器固定电容器可变电容器可变电容器电容固定不变电容固定不变正负极不能接反正负极不能接反不能接交流电不能接交流电 通过改变两极通过改变两极间的正对面积或距间的正对面积或距离来改变电容离来改变电容二电容器的电容二电容器的电容（1）定义定义：电容器所带的电荷量跟它的两极板间：电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势差的比值，叫做这个电容器的的电势差的比值，叫做这个电容器的电容

9、电容。QC =U（3）定义式定义式：61211010FFpF （4）单位换算单位换算：（2）单位单位：法拉：法拉C （1）由）由 可知，可知，C与与Q成正比，成正比，C与与U成反比。这种说法对吗？成反比。这种说法对吗？QCU 此说法不对，此说法不对，电容电容C只与电容器本身有关，只与电容器本身有关，与电量与电量Q和电压和电压U都无关。都无关。 （2）电容器带电时有电容，不带电时就没）电容器带电时有电容，不带电时就没有电容。这种说法对吗？有电容。这种说法对吗？此说法不对，此说法不对，电容是描述电容器储存电荷电容是描述电容器储存电荷本领的强弱的，与是否带电无关。本领的强弱的，与是否带电无关。对电容

10、的物理意义的理解：对电容的物理意义的理解：电容与哪些因素有关？电容与哪些因素有关？ 1只改变正对面积只改变正对面积S，保持电容器极板，保持电容器极板 上所带电量上所带电量Q和板间距离和板间距离d不变。不变。 探究探究 2只改变板间距离只改变板间距离d ，保持极板上，保持极板上的电荷量的电荷量Q和正对面积和正对面积S不变。不变。 3在两板间插入电介质，保持极板带的在两板间插入电介质，保持极板带的电荷量电荷量Q和正对面积和正对面积S，板间距离，板间距离d都不变。都不变。实验现象：实验现象：（1）保持）保持Q和和d不变，不变，S越小，电势差越小，电势差U越越大，表示电容大，表示电容C越小。越小。（2

11、）保持）保持Q和和S不变，不变，d越大，电势差越越大，电势差越大，表示电容大，表示电容C越小。越小。 （3）插入电介质后，电势差）插入电介质后，电势差U减小，电容减小，电容C增大增大 。观察观察总结总结平行板电容器的电容与两极板的正对面积平行板电容器的电容与两极板的正对面积S，与介质的介质常量与介质的介质常量成正比，与两板间的距离成正比，与两板间的距离d成成反比，可以写成：反比，可以写成：()4kSCd 决决定定式式：电介质的介电常数：电介质的介电常数S：平行板电容器的正对面积：平行板电容器的正对面积k：静电力常数：静电力常数d：平行板电容器之间的距离：平行板电容器之间的距离（2）断开与电池的

12、连接后，使两极板之间的）断开与电池的连接后，使两极板之间的距离减半，两极板间的电势差如何变化？距离减半，两极板间的电势差如何变化？4Sck d 4Sck d一、电容器定义及其结构一、电容器定义及其结构二、电容二、电容（1 1）定义）定义（2 2）电容充、放电）电容充、放电（3 3）定义式：）定义式：（4 4）单位换算：）单位换算：三、电容与哪些因素有关三、电容与哪些因素有关QCU 61211010FFpF 4Sckd （决定式）（决定式）课堂小结高考链接1.【1996年全国高考题】在图年全国高考题】在图23-18所示的实所示的实验装置中验装置中,平行板电容器的极板平行板电容器的极板A与一灵敏的

13、静电与一灵敏的静电计相接，极板计相接，极板B接地接地,若极板若极板B稍向上移动一点，由稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是变小的结论的依据是( ) A两极板间的电压不变，极板上的电量变小两极板间的电压不变，极板上的电量变小B两极板间的电压不变，极板上的电量变大两极板间的电压不变，极板上的电量变大C极板上的电量几乎不变，两极板间的电压极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小变小D极板上的电量几乎不变，两极板间的电压极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大变大D2.【 1994年高考题】连接在电池两极上年高考题】连

14、接在电池两极上的平行板电容器的平行板电容器,当两极板间的距离减小时当两极板间的距离减小时,则则( )A电容器的电容电容器的电容C变大变大B电容器极板的带电量电容器极板的带电量Q变大变大C电容器两极板间的电势差电容器两极板间的电势差U变大变大D电容器两极板间的电场强度电容器两极板间的电场强度E变大变大ABD3. 【2000高考广东卷】对于水平放置的平高考广东卷】对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）行板电容器，下列说法正确的是（） A将两极板的间距加大，电容将增大将两极板的间距加大，电容将增大 B将两极板平行错开，使正对面积减小，将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小电容将减小

15、C在下板的内表面上放置一面积和极板相在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D在下板的内表面上放置一面积和极板相在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大BCD课堂练习对电容对电容C=Q/U下列说法，正确的是（下列说法，正确的是（ ） A电容器充电量越大，电容增加越大电容器充电量越大，电容增加越大 B电容器的电容跟它两极所加电压成反比电容器的电容跟它两极所加电压成反比 C电容器的电容越大，所带电量就越多电容器的电容越大，所带电量就越多 D对于确定的电容

16、器，它所充的电量跟它两极对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变板间所加电压的比值保持不变 D关于电容器和电容的概念下列说法正确的是（关于电容器和电容的概念下列说法正确的是（） A任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器看成是一个电容器 B用电源对平板电容器充电后，两极板一定带用电源对平板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷有等量异种电荷 C某一电容器带电量越多，它的电容量就越大某一电容器带电量越多，它的电容量就越大 D某一电容器两板间的电压越高，它的电容就某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大越大 AB平行板

17、电容器充电后，与电池两极断开连接，当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，下列说法正确的是（两极板间的距离减小时，下列说法正确的是（ ）A A电容器的电容电容器的电容C C变大变大 B B电容器极板的带电量电容器极板的带电量Q Q变大变大 C C电容器两极间的电势差电容器两极间的电势差U U变大变大D D电容器两极板间的电场强度电容器两极板间的电场强度E E不变不变AD观察电容器放电过程中，电流随时间变化的图像观察电容器放电过程中，电流随时间变化的图像 1在图中画一个狭长矩形，在图中画一个狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？它的面积的物理意义是什么？ 电荷量电荷量 2

18、怎样根据图像计算电容器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？在全部放电过程中释放的电荷量？ 图像与坐标轴间的面积图像与坐标轴间的面积40格格 Q=3.210-3C 3根据以上数据估算出的电容是多少？根据以上数据估算出的电容是多少？ C=410-4F121112 1033.6 10QCUCC QCU 121112 1022.4 10QCUCC 将一个电容为将一个电容为12PF的平行板电容器接在一个的平行板电容器接在一个3V的电池上。电容器每个极板所带的电荷量是多的电池上。电容器每个极板所带的电荷量是多少？若电压增大少？若电压增大2V，极板上电量增加多少？，极板上电量增加多少？解：解：答：答：（）仍为（）仍为2 21010