《电容器的电容》课件

第十章静电场中的能量10.4

电容器的电容1.知道电容器的概念，知道电容器的主要构造.，了解电容器的充、放电现象。2．理解电容的概念，掌握电容的定义式、单位，并能应用定义式进行简单的计算。3．了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器电容大小的方法。4.通过探究得出影响平行板电容器电容的因素，会应用平行板电容器的电容公式分析有关问题，会对电容器的两类动态问题分析。学习目标水可以用容器储存起来，电荷是不是也可以用一个“容器”储存起来呢？新课导入图中的元件就是这样的“容器”——电容器。电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子技术和电工技术中有很重要的应用。新课讲解问题与思考那么，什么是电容器？它的内部构造是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？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。3.作用：储存电荷金属极板绝缘物质(电介质)思考：相邻的两个同学是否能构成电容器？2.电路图符号：任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都能构成电容器。那么，如何往电容器内“装”电荷呢？1.充电：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。U++++++-Q+Q-------Q↑、U↑、E↑稳定后不变G二、电容器的充放电（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：

2.放电：已经充电的电容器两极板上的电荷的中和过程，叫放电。++++++Q+QUG↓Q↓、U↓、E↓稳定后均为零二、电容器的充放电其他电场能（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：3.拓展学习：用传感器观察电容器的放电过程实验设计微元法:

Q=I

t

二、电容器的充放电I-t图像“面积”表示电荷量I-t图像4.关键点拨：（3）若保持与电源连接，则板间电压

U不变；（4）若断开电源，则极板所带电量

Q不变。二、电容器的充放电（2）把一个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量,用Q表示；（1）充放电时间极短，充放电完成时，灵敏电流计的指针不偏转，

说明此时电路中没有电流。结论：二、电容器的充放电5.学以致用：照相机的闪光灯原理

照相机的闪光灯，在不到0.001s的短暂时间内发出强烈闪光，瞬间电流很大，各种电池都不能承受。在实际中，常常用电容器帮助闪光实现它的功能。拍照前用较长的时间（一般几秒）给电容器充电，拍照时触发闪光灯，使电容器通过灯管瞬间放电，发出耀眼的白光。然后电源又给电容器充电，为下次闪光做准备。闪光灯的内部结构类比法：类比圆柱型水杯容器的储水hhABC1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量；2.哪个储水本领大？如何反映其储水本领？既然电容器能储存电荷，那么如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢？二、电容二、电容容纳储存水容纳储存电荷电荷量Q水量V电势差U水位差h横截面S电容器水容器？大胆猜想人们通过实验研究发现：

对于同一电容器，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；对于不同的电容器，这个比值一般不同。这个比值就表征了电容器储存电荷的特性。二、电容实验电路图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。二、电容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。5.击穿电压和额定电压：

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，电容器损坏。这个极限电压称为击穿电压。

电容器外壳上标的电压是工作电压，或称额定电压，额定电压比击穿电压低。二、电容我想制造一个容量较大的电容器，该怎么做？请同学们参考课本P41拓展学习部分。问题与思考电容器的电容跟哪些因素有关？有机玻璃板++++++------改变d改变S改变电介质

多媒体实验室三、探究影响平行板电容器电容的因素方法：控制变量法说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。保持电量Q不变时，平行板电容器的电容C

板间距离d；

正对面积S；

介电常数𝛆r；𝛆r=4实验表明：

------++++++++++++++++++++++++++++++𝛆r=2𝛆r=1反比于正比于正比于点击播放

三、探究影响平行板电容器电容的因素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。三、探究影响平行板电容器电容的因素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/d类型一：电容器始终与电源连接，U保持不变。四、平行板电容器的动态分析C减小U=Q/CU增加E不变C减小U=Q/CU增加E增加类型二：电容器始终与电源断开，Q保持不变。四、平行板电容器的动态分析d增加S减小Q不变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，两层铝箔为极板。（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。有“+”、“-”极之分，不能接反，不能接交流电。＋符号：五、常用电容器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。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。五、常用电容器可变电容器按其使用的介质材料可分为空气介质可变电容器和固体介质可变电容器。五、常用电容器3.超级电容器