电容器的电容

各种各样的电场:在电学中，我们已经认识了许多的电场：简单：复杂：匀强电场其它……平行极板的本质是？电场分类最简单最基本。考点重点！eg.“带电粒子在匀强电场中将如何运动？”等问题的研究。——电容器第一章静电场1.8电容器的电容首先我们一起来了解下电容器的前世今生在这场大规模的“电震实验”中，扮演主要角色的是——莱顿瓶。莱顿瓶是最早出现的电容器，电容器是储存电荷的装置。圆盘发电机1748年的一个晴朗的日子，在巴黎圣母院前有一场大型“魔术”表演，观众是法国国王路易十五的王室成员和大臣们。魔术师诺莱特调来700个修道士，让他们手拉手站成一排，队伍十分壮观。装着水的大玻璃罐内有一根金属引线通道外面，与一个迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连，当排在最前面的修道士用手握住了从瓶口引出的金属线。一瞬间，700个修道士几乎同时惊叫着跳了起来，在场的人无不目瞪口呆。“电震实验”1、定义：像莱顿瓶这样，能储存电荷的装置，叫电容器。一、电容器各式各样的电容器电容器是一个重要的电学元件，它在电力系统和电子技术中具有广泛的应用。电容器在我们生活中也是广泛的应用。照相机在闪光的时候需要大量的电。电容器在电子技术中的应用：电容器在电子技术中的应用：电容器在电子技术中的应用：电容器在电子技术中的应用：扁的；圆柱型的方的；电容器普遍的外形：电容器虽然外形不一，但其内在的构造都基本相同．实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器。电容器的内部结构：该元件有两片锡箔（导体）；两导体中间夹着一层薄纸（绝缘体）。下面我们以纸制电容器为例来看看它的内部构造。2、构成：在两个相对很近的金属板中间夹上一层绝缘物质，就形成一个最简单的电容器。叫平行板电容器。金属极板；导体电介质——必须是绝缘物。比如：空气、真空、绝缘纸、煤油、石蜡、玻璃、水……一、电容器如何储存电荷的？++++++++++++++------------由于异种电荷的吸附作用，将电荷储存起来。一、电容器相邻两个同学也能构成电容器……

电容器储存的电荷将分布在相对内侧。++++++++++++++------------------我们两也构成了一个电容器++++++++++++++------------由于异种电荷的吸附作用，将电荷储存起来。一、电容器立体图

电容器储存的电荷将分布在相对内侧。电学符号：杯子储存的水的多少，倒入倒出。那么电容器储存的电荷，如何“倒入”“倒出”？

电容器储存的电荷的多少，如何“倒入”“倒出”？3、工作：一、电容器电容器充电：使电容器两极板带上等量异种电荷的过程。充电过程有短暂的电流。充电过程中自由电子的移动：3、工作：一、电容器电容器放电：使充电后的电容器失去电荷的过程叫放电。放电过程有短暂的电流。Ｒ充电过程中自由电子的移动：3、工作：一、电容器1充电过程：3放电过程：工作＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QEUabA正负电荷逐渐在两极板上累积，Q↑；U↑；I↓。最后达到稳定值；此时极板间已经形成了匀强电场。两极板上的正负电荷逐渐中和，Q↓；U↓；I↓。极板间电场消失；电容器的一个极板上所带电量的绝对值叫做电容器所带的电量，用Ｑ表示。此时两极板之间有电压U。两板之间有电场E。2※稳定状态I=0带电量Q越多，储存本领越强？电压U越高，储存本领越强?放了电的电容器没有储存能力了？空杯子还有容积吗？++++++++++++++------------不管有没有电荷，储存能力还是存在的。电容器像杯子，就像杯子装水、倒水。电容器也能充电、放电。不同杯子装水的能力是不一样的，可用“容积”表示。不同电容器储存电荷的能力也是不一样，如何表征电容器的“容积”？（储存电荷的本领）第一章静电场1.8电容器的电容电容器的“容积”——储存电荷的本领。容积储水量水位同一个杯子，容积是固定的；水位越高，储水量越多；※水位高低和储水量多少不影响杯子的容积。同一个电容器，电容是固定的；电压越高，电荷量越多；※电压高低和电荷量多少不影响电容器的电容。———电容器的电容———极板上的Q———极板间U1、物理意义：二、电容器的电容描述电容器储存电荷本领的一个物理量。2、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。C。4、单位：法拉，简称法，F

微法1μF=10-6F皮法1pF=10-12F3、表达式：二、电容器的电容【例题1】一个电容器，充电后所带电荷量Q=4×10-6C时，它的两极板间的电势差U=2V，由此可知，该电容器的电容是_________F。如果再充进4×10-6C的电荷量，其电容为_______F。如果用导线将电容器两极相连，放电完毕后，其电容为_______F。C取决于电容器自身结构而与是否带电、带电多少无关。2×10-6课堂例题2×10-62×10-6【例题2】对于给定的电容器，在描述电容量C、带电量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图中正确的是()ACE课堂例题总结归纳：匀强电场产生于哪里？平行极板之间（电容器）电容器是干什么用的？储存电荷类似于我们生活中的什么？杯子电容器储存电荷的本领相当于杯子的？容积电容器储存电荷量多少相当于杯子的？储水量电容器储存电荷量后两极板电压相当于杯子的？水位高低电容器的电容和其电荷量Q以及电压U有关吗？无关？可能和什么有关呢？Sd……如何研究？C=Q/U思考:

甲同学说：“某电容器带电量越多，电容越大；不带电时，电容为零”。此说法对吗？为什么？影响电容器电容的因素有哪些？我们从最简单的平行板电容器来着手研究。（1）保持d不变：研究电容C与两极板正对面积S的关系：静电计测电压5、实验：研究影响平行板电容器电容的因素：一、电容器充电后，与电源断开：此时Ｑ不变（2）保持S不变：研究电容C与板间距离d的关系：当S和d都不变的时候，C一定恒定？5、实验：研究影响平行板电容器电容的因素：一、电容器充电后，与电源断开：此时Ｑ不变（3）保持S、d不变：研究电容与电介质的关系：电介质电介质因其性质，会影响电容器电容，某介质充满两极板间时，电容将增大一定的倍数（相对于真空中的倍数），我们称这个倍数为电介质的相对介电常数εr。（无单位,比值）5、实验：研究影响平行板电容器电容的因素：一、电容器充电后，与电源断开：此时Ｑ不变（3）保持S、d不变：研究电容与电介质的关系：电介质5、实验：研究影响平行板电容器电容的因素：一、电容器充电后，与电源断开：此时Ｑ不变6、平行板电容器的电容公式：两板间距离两板正对面积相对介电常数真空εr=1静电力常量实验方法：控制变量法三个变量：s、d、εr【例3】对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是(

)A．将两极板的间距加大，电容将增大B．将两极板平行错开一些，使正对面积减小，电容将减小C．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D．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，电容将增大课堂例题BCD【例4】如图所示，给电容器充电后再脱离电源，此时静电计指针偏转一个角度。以下情况中静电计的指针偏角增大还是减小？（1）把两板间的距离增大；（2）把两板间的正对面积减小；（3）在两板间插入相对介电常数较大的电介质。（4）将右边极板放走部分电荷课堂例题Q不变若把左极板拿走？1、固定电容器：（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：三、常见电容器（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：有正负极之分，连接时不能接错，电容较大，1、固定电容器：三、常见电容器＋－2、可变电容器：

两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片，空气为电介质。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化:符号：三、常见电容器一般通过改变S或d来改变其电容C击穿电压：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。额定电压：电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。额定电压四、电容器参数工作电压≤额定电压＜击穿电压【例5】如下图所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的(

)A．两板间的距离B．两板间的电压C．两板间的电介质 D．两板的正对面积A课堂例题A【例6】传感器是能将所感受到的物理量转换成便于测量的电学量的一类元件，电容式传感器是常见的一种。试分析图中的电容式传感器是测________的电容式传感器，原理是___________.压力极板间距离d发生变化，引起电容C的变化．知道C的变化，就可以知道F的变化情况．课堂例题(2)电容器的充放电二、电容三、平行板电容器电容决定式：(1)定义：充电：使原本不带电的两板带上等量异种电荷的过程；放电：使充电后的电容器电荷中和失去电荷的过程；小结：(1)定义：两块彼此靠近又互相绝缘的导体组成的器件。一、电容器(2)定义式

(3)物理意义：(4)国际单位：四、电容器的种类电容器电容反映电容器容纳电荷量本领的强弱++++++++++++++-------------1、思考：若某一极板接地后，电荷会流失吗？还能储存电荷吗？※接地仅使得该点电势为0，进而改变其它点的电势。易错点and常考点2、如下图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时，绝缘线与固定的A板成θ角，平移B板，下列说法正确的是(

)A．S闭合，B板向上平移一小段距离，θ角变大B．S闭合，B板向左平移一小段距离，θ角变大C．S断开，B板向上平移一小段距离，θ角变大D．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角不变BCD关于平行板电容器的两类典型问题的求解方法(1)平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的电压U不变，而d、S、εr变化将引起电容器的C、Q、E变化．易错点and常考点(2)平行板电容器充电后，切断与电池的连接，电容器的带电量Q不变，而d、S、εr中某一量的变化将引起电容器的C、U、E变化。结论：从E的表达式可以看出，当平行板电容器的带电荷量Q不变，而仅改变间距d时，内部场强E不变．易错点and常考点1、电容为5.0×103pF的空气平行板电容器，极板间的距离为1.0cm，电荷量为6.0×10–7C。求:（1）电容器的电压;（2）两极板间的电场强度;（3）若电压或电荷量发生变化，这个电容器的电容有无变化？

（2）两极板间的电场强度为

解:（1）两极板间的电压为

（3）电容器的电容没有发生变化。练习巩固：2.如下图所示的电路中C是平行板电容器，在K先接触1后又扳到2，这时将平行板的板间距离拉大一点，下列说法正确的是(

)CDA．平行板电容器两板的电势差不变B．平行板电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大D．平行板电容器两板间的电场强度不变练习巩固：3、如下图所示，电容器的两极板与电源的正、负极相连，当电容器两极板间的距离由d增大为2d后，下列说法正确的是(

)A．电容器两板电压不变B．电容器带电量不变C．电容