第5节　电容器 (4).ppt

1、第八节电容器与电容,摄影时遇到光线不 足，怎么办？,仅靠电池直接给闪光灯供电，能发出如此耀眼的光芒吗?,使用闪光灯,闪光灯的内部结构,观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。,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。,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,在两个平行金属板之间加上一层绝缘介质，就组成了一个最简单的电容器，这种电容器叫做平行板电容器。,1. 灵敏电流计的指针怎么变化？其原因是什么？ 2. 充电完毕，电容器极板上的带电情况如何? 3. 充电、放电的过程电路中

2、的能量如何转化？,观察电容器的充放电过程，思考下列问题,（1）充电过程：使电容器带电的过程。充电后两极板带有等量的异种电荷。（其他能转化为电场能） （2）放电过程：使电容器失去电荷的过程。（电场能转化为其他形式的能）,2. 工作方式,3.电容器是储存电场能的装置 电容器的电荷量 Q ：一个极板所带电量的绝对值。 （1）若保持与电源连接，则板间电压 U 不变； （2）若断开电源，则极板所带电量 Q 不变。,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

3、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。,圆柱型水容器的储水问题:,h,h,A,B,C,1. 水位每升高 h，试比较 A、B、C 的储水量, 哪个储水本领大？,2. 如何反映其储水本领？,既然电容器是用来储存电荷的，怎样描述电容器容纳电荷的本领呢？,电容 C,那电容器储存电荷的本领如何表征呢？,S = V /h,C = Q /U,二、电 容,1. 定义：电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板间的电 势差 U 的比值。 2. 定义式： 3. 单位：在国际单位制中单位是法拉（ F ） 1 F = 1 C/V 1 F = 106 F 1 F = 1012 F 4. 物理意义：电容是

4、描述电容器容纳电荷本领的物理量，与 U 和 Q 无关，由电容器本身的结构决定。（就像水容 器一样，它的容量大小与水的深度无关）,C = Q /U,（1）C=0.510-6 F （2）不变 （3）不变,例1. 某一电容器，当所带电量为 410-6 C，两极板间的电势差为 20 V。 (1)求电容器的电容。 (2)当所带电量减半时，电容器的电容为多少？ (3)当电容器不带电时，电容器的电容为多少？,课堂训练,1、某一电容器，当带电量为410-6C，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）如果电容器不带电呢？,研究平行板电容器 的电容和哪些

5、因素有关,演示,三、平行板电容器的电容,1.板间是真空时：,2 .板间充满介质时：,式中 S表示两板的正对面积 d表示两板间的距离 r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P30,四、常用电容器,五、电容器使用时应注意的问题,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,例2. 如图所示，是一个由电池、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 (),一、电容

6、器充放电问题,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,答案:BC,二、平行板电容器的动态分析,例3. 平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（ ） A. 电容器的电容 C 变大 B. 电容器极板的带电量 Q 变大 C. 电容器两极间的电势差 U 变大 D. 电容器两极板间的电场强度 E 不变,AD,三、关于平行板电容器的综合问题,例4. 如图所示 ，一平行板电容器跟一电源相接 ，当 S 闭合时，平行板电容器极板 A、B 间的一带电液滴恰好静止。若将两板间距离增大为原来

7、的两倍 ，那么液滴的运动状态如何变化 ？若先将 S 断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？,例4. 水平放置的平行板电容器与一电池相连 ，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则 ( ) A. 电容变大，质点向上运动 B. 电容变大，质点向下运动 C. 电容变小，质点保持静止 D. 电容变小，质点向下运动,D,3. 平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少）固定在 P 点，如图所示，以 U 表示电容两极板间的电压，E 表示两极板间的场强，Ep 表示正电荷在 P 点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示的置，则下列说法正确的是（ ） A. U 变大，Ep 不变 B. E 变大，Ep 不变 C. U 变小，Ep 变大 D. U 不变，Ep 不变,A,电容器放电过程中电流随时间变化的图像