【物理】2023-2024学年人教版必修第三册 电容器的电容 课件

水水杯油油壶酒酒瓶饭饭桶电荷电容器（水）容量（油）容量（酒）容量（饭）容量电容（量）容器容器容器容器容器10.4电容器的电容一、电容器1.定义：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（空气也是一种电介质），就构成了一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。极板绝缘物质(电介质)2.组成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。3.电路图符号：4.作用：储存电荷怎样把电荷“装”进去或“倒”出来？5.电容器的充电与放电使电容器的两个极板分别带上等量的异种电荷，这个过程叫充电。已经充电的电容器两极板上的电荷中和的过程，叫放电。U++++++-Q+Q-------Q↑、U↑、E↑稳定后不变G（1）两极板带等量异种电荷；

（2）两极板间有与电源相等的电压；（3）两极板间有匀强电场；

（4）两极板间储存有电场能。电能电场能充电完成后：充电过程放电过程++++++Q+QUG↓Q↓、U↓、E↓稳定后均为零其他电场能（1）两极板带电量为0；

（2）两极板间电压U=0；（3）两极板间场强E=0；

（4）两极板间无电场能。放电完成后：例1.(多)关于电容器的充、放电过程，下列说法中正确的是（

）

A.充、放电过程中外电路有瞬间电流

B.充、放电过程中外电路有恒定电流

C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能

D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小AD例2.如图所示为研究电容器充放电实验的电路图，实验前，开关S是断

开的，电容器不带电。下列的操作过程中，正确的说法是（）

A.开关S接1，电容器上极板带负电

B.开关S接1稳定后，再断开S，电容器两极板

间有电场存在

C.开关S接1稳定后，再将S掷向2，通过电流传感器的电流方向向上

D.开关S接1稳定后，再将S掷向2，通过电阻R的电流方向向右B实验：用传感器观察电容器的放电过程微元法:

Q=I

t

I-t图像“面积”表示电荷量实验：电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系结论：电容器的电荷量变为原来的一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一半。也就是说电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比，即比值Q/U是一个常量4.物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多。1.定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫电容器

的电容（capacitance）。用C表示;2.定义式：3.单位：法拉（F）

1F=1C/V1F=106μF=1012pF电容C与电荷量Q成正比与电压U成反比吗？在数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电荷量。二、电容例3.(多)对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的是（

）CD（1）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，电容器损坏。这个极限电压称为击穿电压。（2）电容器外壳上标的电压是工作电压，或称额定电压。5、击穿电压与额定电压（3）额定电压比击穿电压低。例4.某电容器上标有“1.5μF,9

V”的字样，则()

A.该电容器所带电荷量不能超过1.5×10－6C

B.该电容器所加电压不能超过9V

C.该电容器击穿电压为9V

D.当给该电容器加4.5V的电压时，它的电容值变为0.75μFB实验：探究影响平行板电容器电容的因素结论：保持电量Q不变时平行板电容器的电容C与板间距离d

；与正对面积S

；插入电介质，电容

；成反比成正比变大实验方法：控制变量法6、电容的决定式几种常用电介质的相对介电常数电介质空气煤油石蜡陶瓷玻璃云母水1.0005266～84～112.0～2.181空气的相对介电常数与1十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。例5.如图，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板

N与静电计相接，极板M和静电计的外壳都接地。用静电计测量平

行板电容器两极板间的电势差U。在整个实验过程中，保持电容

器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（）

A.将N板向下平移

B.将M板沿水平向左方向远离N板

C.在M、N之间插入介质

D.将M板向上移动的同时远离N板C三、常用电容器1.固定电容器：电容固定不变的。（1）聚苯乙烯电容器：以聚苯乙烯薄膜为电介质，两层铝箔为极板。（2）电解电容器：用铝箔做为一个极板，用铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸作为另一个极板。由于氧化膜很薄，所以电容较大。以陶瓷为电介质的固定电容器也很多。2.可变电容器：电容是可以改变的。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。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容就随着改变。3.超级电容器：电容是可以改变的。

超级电容器是根据电化学原理研发的一种新型电容器，它的出现使电容器的容量得到了巨大的提升。超级电容器的充电时间短，储存电能多，放电功率大，使用寿命长。这些优点展现了它作为新型动力电源的广阔发展前景。四、关于电容的两类问题（动态分析）d增加C减小Q=CUQ减小E=U/dE减小S减小U不变C减小Q=CUQ减小E不变E=U/d1.若充电结束后电容器始终与电源连接，则U保持不变。C减小U=Q/CU增加E不变C减小U=Q/CU增加E增加2.若充电结束后电容器与电源断开，则Q保持不变。d增加S减小Q不变例6.(多)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示．下列说法正确的是()

A.保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半

B.保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍

C.保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半

D.