电容器与电容

1、 第八节 电容器与电容11、构造：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质（电介质）,就组成一个简单的电容器。叫做平行板电容器 。这两个金属板叫做电容器的极板2、电路图符号：金属极板绝缘物质(电介质)断路几乎所有电容器都是平行板电容器的变形一、电容器2充电： 两极与电源相连接使电容器带电的过程 是电源的电能转化为电容器的电场能 的过程 QQ正极板负极板有短暂的电流两极间有电压E31、电容器的充电： 将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。电能电场能 二、电容器的充电和放电G+ + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - -U+Q-Q电能电

2、场能4 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。当电容器带电量发生改变时，电路中有电流；稳定后电路中无电流，因为两极板绝缘，电流通不过。52、电容器的放电： QQ 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。 在放电过程中导线上有短暂的电流产生U=06 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

3、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。 2、电容器的充放电 充电：使电容器带上电荷的过程(Q增加 U增加 E增加 电场能增加)充电时两个极板总是带等量的异种电荷, 放电：使电容器失去电荷的过程（Q减少 U减少 E减少 电场能减少）7电容的大小由电容器本身决定，与哪些因素有关？极板面积极板距离电介质研究这些问题该用什么方法？8方法：控制变量法+实验探究：影响平行板电容器电容的因素 -改变d改变S改变电介质9常用电容器电容器固定电容器可变电容器聚苯乙烯电容器陶瓷电容器电解电容器纸质电容器+-定片动片103、电容器储存电荷的方式 充电后的电容器两个极板上，分别带有等量异种

4、电荷，由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互相吸引。电容器以这种方式储存电荷。4、在电路图中，电容器用 表示。11二、电容 1、定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。4、物理意义：反映了电容器容纳电荷的本领。3、单位：法拉（F）、微法（F）、皮法（pF） 2、定义式：125、电容器的电容C= 2.010-8F ，如果电容器两极板电压增加了10V，则电容器的带电量变化了多少？电容的另一种定义式例与练1314三、平行板电容器探究: 影响平行板电容器电容大小的因素。实验表明：d不变时，S越大电容C越大； S不变时，d越小电容C越大； d、S都不变时，插入介质电容C

5、增大r 称为电介质的相对介电常数。（真空中的相对介电常数为1，空气中的与1十分相近）决定式（与自身有关的因素：两极板间的正对面积S、两极板间距d、电介质）1516C和d成反比 C与S成正比 相对介电常数正对面积静电力常量两极板间的距离（平行板电容器）三.平行板电容的决定因素 电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关。几种常用电介质的相对介电常数171819理解1：C与Q、U的关系（C不由Q、U决定 ）Q=CU （Q由C、U决定）（U由Q、C决定 ）20四：电容器的种类:1)按电介质的不同分,有纸介电容器、陶瓷电容器、电解电容器等.212)按电容是否可变分,有固定电容器

6、、可变电容器等.电解电容器 ：正负极不能接反，不能接交流电.聚苯乙烯电容器:固定电容器：电容固定不变.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.纸介电容器 22问题：电解电容器的电容为什么一般较大？可变电容器通过改变什么因素来改变电容？ 因其介质为很薄的一层氧化膜，所以二极板可相距极近，所以电容值大。 正对面积 五：电容器的应用1；利用电容器测量水位2；驻极体话筒23从电容器上读出什么？243、击穿电压和额定电压：六、常用电容器 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，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。 电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。额定电

7、压比击穿电压低外壳上标的电压是额定电压25平行板电容器典型问题：十 十 十 十 十 十 十 十 一 一 一 一 一 一 一 一类型一：保持电容器的两极板与电源相连恒量：U变量：C（d，S， ），Q，EQ=CU 十 十 十 十 十 十 十 十 一 一 一 一 一 一 一 一类型二：充电后，切断与电源的连接恒量：Q变量：C（d，S， ），U，E26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，充电后与电池两极相连电容两极板间电压不变 U不变 ，d变小 E变大S 变小 C变小d变小C变大U不变Q变大U不变Q变小U不变，d不变 E不变U不变 Q变小U

8、不变 ，d不变 E不变U不变27充电后与电池两极相连电容两极板间电压不变 U不变 ，d变大 E变小S 变大 C变大d变大C变小U不变Q变小U不变Q变大U不变，d不变 E不变U不变 Q变大U不变 ，d不变 E不变U不变28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CQ不变充电后与电池两极断开电容两极板间电荷量不变 U变大 ，d变大 E不变S 变大 C变大d变大C变小Q不变U变大Q不变U变小U变小，d不变 E变小Q不变 U变小U变小 ，d不变 E变小29充电后与电池两极断开电容两极板间电荷量不变 U变小 ，d变小 E不变S 变小 C变小d变小C变大

9、Q不变U变小Q不变U变大U变大，d不变 E变大Q不变 U变大U变大 ，d不变 E变大Q不变30312、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。 QQ9.010-8 1.5104 1.5104 电容与电压U无关例与练32 33341、平行板电容器的电容公式：三、平行板电容器的电容两板间距离两板正对面积介电常数真空r=1静电力常量说明：平行板电容器内的电场是匀强电场355、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连，两极

10、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 ） A.Q变大 B.C变大 C.E不变 D.U变小例与练366、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（ D ） 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。例与练377、 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（1）充完电后，若仍闭合电键K，将电容器两极板正对面积变为原来的一半，则电容器的电容变为 ，流过导线中的电流方向为从 极板流向 极板。C/2 正

11、负例与练387、 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（2）充完电后，若断开电键K，将电容器的两个极板距离变为原来的一半，则电容器的电容变为 ，电容器两极板间的电压变为 ，电容器两极板间的电场强度为 。2C U/2E例与练397、 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（3）充完电后，若仍闭合电键K，将一块厚度为两板距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间，电容器的电容变为 ，流过导线中的电流方向为从 极板流向 极板。2C 负正例与练408、平行板电容器两板距离为4cm，带电量为810-8C，板

12、间场强为4104N/C，则其电容为 ，若保持其它条件不变，而使两板正对面积减为原来的1/2，则其电容为 ，若将两板距离增加为8cm，则两板间场强为 ，电容为 。 510-11 F2.510-11 F4104 N/C2.510-11 F例与练419、平行金属板A、B间距离为6cm，电势差UAB=300V保持不变，将一块3cm厚的矩形（空腔）导体平行放入A、B板之间，它左侧面P与A平行正对且离A板1cm，以B板电势为零，则A、B两板正中央一点C的电势由此而发生怎样的变化？（ C ） A、变为零 B、仍为150V C、升高50V D、降低50VABPC例与练42分析： 处于电场的导体处于静电平衡是个

13、等势体；当极板放入空腔导体后，极板的等效距离变小，场强变大，求出Q面的电势 ；同样的方法求出不放空腔导体时C点电势，二者进行比较即可。434411、水平放置的平行板电容器，两板相距5mm，电容为2F，当将其充电到两板电压为100V时，一个质量为10-10g的带负电尘埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为 C。 mgF带负电尘埃正好在板间停止，受电场力 和重力平衡，则电场力方向竖直向上电容器上极板带正电荷 451、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：461、固定电容器：四、常用电容器（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472、可变电容器：四、常用电