电容器与电容

8电容器的电容人教版选修3-1

视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。Zx。xk两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?相邻两个同学能否构成电容器？能能一、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。这两个导体称为电容器的电极。极板总是带等量的异种电荷。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)两个每个极板带电量的确定值叫做电容器的带电量

放电：使电容器失去电荷的过程（Q削减U削减E削减电场能削减）3、电容器的作用：容纳储存电荷

留意（一）：①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；②电容器充电后切断电源电荷不消逝，从电源获得的电能储存在了电场中——电场能。留意（二）：①充电后的电容器两极间短路时，即放电过程（用一根导线相连），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；②电容器放电后，两板间不再有电场，电场能—其他形式的能量。留意（三）：电容器的电量：指一个极板所带电量的确定值。圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC1.水位每上升h，试比较A、B、C的储水量2.哪个储水本事大？如何反映其储水本事？思索与探讨那电容器储存电荷的本事如何表征呢？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确定值,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确定。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，所须要的电荷量。4、意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本事大小的物理量。5、单位：国际单位制：法拉——法（F）1F=1C/V常用单位：微法（μF);皮法（pF)1F=106μF=1012pF【误区警示】理解电容的四点留意(1)电容是描述电容器容纳电荷本事的物理量。(2)电容由电容器本身的介质特性与几何尺寸确定。(3)公式是电容的定义式，对任何电容器都适用。(4)对一个确定的电容器，其电容已确定，不会随其带电荷量的变更而变更。【例】(多选)如图所示是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像,其中正确的是()CD【变式训练】电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明()A.A所带的电荷量比B多B.A比B容纳电荷的本事大C.A的体积比B的体积大D.两电容器的电压都变更1V时,A的电荷量变更比B的大B

D课堂训练某一电容器，当带电量为4×10-6C，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）假如电容器不带电，电容为多少？探讨平行板电容器的电容和哪些因素有关?平行板电容器的电容【试验探究】如图,把一个已充电的平行板电容器和一静电计相连。探究影响平行板电容器电容的因素。(1)如何应用静电计推断电容的变更?提示：由Q=CU可知,由于极板上的电量Q几乎不变,所以电容器的电容C与电压U成反比,而电压U的大小与静电计指针的偏转角度θ成正比,即两个导体间的待测电压U通过静电计指针的偏转角度θ指示出来:θ变大,电压U增大,说明C减小;θ变小,电压U减小,说明C增大。(2)怎样通过试验探究平行板电容器的电容与各因素的关系?提示：①保持极板上的电荷量Q和两极间距离d不变,变更两极板的正对面积S,S越大,静电计指示的电势差越小。可得到:S越大,U越小,则C越大。②保持极板上的电荷量Q和两极板的正对面积S不变,变更两极板间的距离d,d越小,静电计指示的电势差越小。可得到:d越小,U越小,则C越大。③保持Q、S、d都不变,在两极板中间插入电介质,静电计指示的电势差减小。可得到:插入电介质,U减小,C增大。(3)本试验应用的方法是什么?限制变量法。演示试验三、平行板电容器的电容1.板间是真空时：2.板间充溢介质时：式中S表示两板的正对面积d表示两板间的距离

εr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P31公式与的比较探讨：公式与的比较公式内容公式特点定义式决定式意义对某电容器Q∝U,但=C不变,反映电容器容纳电荷的本领平行板电容器,C∝εr,C∝S,C∝,反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由来量度,由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定四、常用电容器1、固定电容器：电容固定不变如：聚苯乙烯电容器电解电容器：正负极不能接反，不能接沟通电2、可变电容器：通过变更两极间的正对面积或距离来变更电容五、电容器运用时应留意的问题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、留意电解电容器的极性1.(多选)关于电容器，下列说法正确的是()A.若电容器不带电，则电容C为零B.电容C与电容器所带电荷量Q成正比，与电压U成反比C.电容C与电容器所带电荷量Q的多少无关D.平行板电容器的电容跟两极板间的距离成正比E.平行板电容器的电容在两极板间距离和正对面积确定时，跟充溢极板间的电介质的相对介电常数成正比F.平行板电容器的电容在两极板间距离和电介质的相对介电常数确定时，跟两极板的正对面积成正比CEF2.(多选)一个电容器的规格是100μF、25V，对这两个数据的理解正确的是()A.这个电容器加上25V电压时，电容才是100μFB.这个电容器的最大电容是100μF，当带电荷量较少时，电容小于100μFC.这个电容器所加电压不能高于25VD.这个电容器所加电压可以低于25V，但电容不变，总是100μFCD3.(多选)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变更转换成电学量的变更的一种元件，在自动限制中有着相当广泛的应用。如图所示是测定液面高度h的电容式传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两个极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质，测出电容器电容C的变更，就可以知道h的变更状况，两者的关系是()A.C增大表示h增大B.C增大表示h减小C.C减小表示h减小D.C减小表示h增大AC4.(多选)如图所示是一个由电源、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中()A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流BC5.一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=3×10-5C增加到Q2=3.6×10-5C时,两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V,这个电容器的电容是多少?假如使两极板间电势差从U1=10V降为U′2=6V,则每板需削减多少电荷量?只把电容器极板间的距离减半,它的电容变为多大?答案:3μF1.2×10-5C6μF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=106μF=1012pF三、平行板电容器的电容C与εr、S、d有关四、常用电容器：电解电容器可变电容器五、电容器运用时留意的问题工作电压≤额定电压<击穿电压电解电容器有极性，正负极不能接反，不能接沟通电分析：电容器放电过程中

电流随时间变更的图像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、怎样依据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？图像与坐标轴间的面积40格Q=3.2×10-3C探讨：平行板电容器的动态分析1、平行板电容器充电后，接着保持电容器的两极板与电源相连。在这种状况下，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分别如何变更？