电容器与电容-课件.ppt

1、 电容器与电容情景探究一情景探究一 摄影时如光线不足摄影时如光线不足,你一定知道用闪你一定知道用闪光灯光灯,在如此短的时间内在如此短的时间内,仅靠电池直接仅靠电池直接给闪光灯供电就能发出如此强的光吗给闪光灯供电就能发出如此强的光吗?请你探究分析其中的奥妙请你探究分析其中的奥妙!内置闪光灯的相机情景探究二情景探究二 观察日常生活中的日光灯的启动观察日常生活中的日光灯的启动,探究启动器的构造与工作原理探究启动器的构造与工作原理情景探究三情景探究三莱顿瓶莱顿瓶-存储电荷的装置也可称为也可称为“电容器”探究感应起电机的构造与工作原理探究感应起电机的构造与工作原理电电脑脑主主板板一.电容器1.电容器的构

2、造:任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器.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),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器2.2.电容器的工作状态电容器的工作状态:作用作用:可以容纳电荷可以容纳电荷.充电：电 容 器充电实验2.2.电容器的工作状态电容器的工作状态:作用作用:可以容纳电荷可以容纳电荷.充电：使电容器带电的过程使电容器带电的过程,叫充电叫充电.特点：A.两极板带等量异种电荷B.两极板间有电压C.极板间有电场D.极板间有电场能放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其它能的过程 电容器的电荷量电容器的电荷量Q 电容器所带的电荷量，是电容

3、器所带的电荷量，是指每个极板所带的电荷量指每个极板所带的电荷量Q的绝对值的绝对值那电容器储存电荷的本领如何表征呢？二 电 容.实验表明：电容器所带的电荷量实验表明：电容器所带的电荷量QQ与电与电容器两极板间的电势差成正比，比值容器两极板间的电势差成正比，比值Q/U Q/U 是一个常量。不同的电容器，这个是一个常量。不同的电容器，这个比值一比值一 般是不同的。般是不同的。.这个比值表征了电容器储存电荷的特性这个比值表征了电容器储存电荷的特性1、定义：电容器所带的电荷量、定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差与电容器两极板间的电势差U的的比值，叫做电容器的电容，用比值，叫做电容器的电容

4、，用C来表示。来表示。2、电容器的电容在数值上等于两极、电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为板间的电势差为1V时电容器需带的电荷时电容器需带的电荷量。量。UQC 3、电容的物理意义：表征电容器、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。容纳（储存）电荷本领的物理量。4、单位：在国际单位制中电容的单、单位：在国际单位制中电容的单位是法拉（位是法拉（F），常用单位还有微法），常用单位还有微法（F）和皮法（）和皮法（pF）。）。1F=106F=1012pF对一个确定的电容器而言，电容是不变的，C与Q、U无关。对一个确定的水容器而言，水容是不变的，与m、h无关。最简单的电容器是平行

5、板电容器最简单的电容器是平行板电容器 猜想：平行板电容器的电容跟哪些猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？因素有关？两极板间的距离两极板间的距离d 两极板间的正对面积两极板间的正对面积S是否插入电介质或电介质的种类是否插入电介质或电介质的种类。实实 验验 探探 究究1、平行板电容器的电容、平行板电容器的电容C跟介电常数跟介电常数成成 正比，跟正对面积正比，跟正对面积S正比，跟极板正比，跟极板间的距离间的距离d成反比。成反比。2、平行板电容器的电容公式：、平行板电容器的电容公式：C=S/4kd (式中式中k为静电力常量为静电力常量)三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容四常用电容器 展示各

6、种电容器实物展示各种电容器实物电容器是一储能元件电容器是一储能元件。纸质电容器纸质电容器陶瓷电容器陶瓷电容器电解电容器电解电容器钽电容器钽电容器可变电容器可变电容器该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。请带着这样以下几个问题阅读课本第请带着这样以下几个问题阅读课本第43页常用页常用电容器部分内容。电容器部分内容。常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？常用的固定电容器有哪些？常用的固定电容器有哪些？电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特征？特征？电容器常见的损坏原因是什么？电容器常见的损坏原因是什么？常用电

7、容器可分为固定电容器和可变电容器常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。聚苯乙烯电容器和电解电容器聚苯乙烯电容器和电解电容器电解电容器的正、负极性是固定的。电解电容器的正、负极性是固定的。加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。电容器固定电容器可变电容器聚苯乙烯电容器陶瓷电容器电解电容器纸质电容器+-定片动片常见电容器【例【例1 1】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为差

8、为2V2V，两极板带电量分别为，两极板带电量分别为+6+61010-6-6C C和和-6-61010-6-6C C，求：求：(1)(1)电容电容C C；(2)(2)若电势差升高若电势差升高1V1V，电容，电容CC和所带电量和所带电量QQ为多少为多少?【解析】电容器的电容【解析】电容器的电容C=Q/UC=Q/U，但电容是由电容器的，但电容是由电容器的构造决定的，跟构造决定的，跟Q Q、U U无关无关.(1)(1)根据电容的定义式根据电容的定义式 C=Q/U=(6C=Q/U=(61010-6-6/2)F=3/2)F=31010-6-6F F (2)(2)若电势差升高若电势差升高1V1V，电容器的电

9、容仍不变，而此，电容器的电容仍不变，而此时所带电量时所带电量 Q=CU=3Q=CU=31010-6-63C=93C=91010-6-6C C练习一 如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量极板间电压和电容之间的关系的图象，其中正确的是答案：BCD A例题：如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是 该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体 金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了 如果指示器显示电容减小了，

10、则说明电容器中的液面升高了答案：思考与讨论思考与讨论：平行板电容器充电后，继续：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板，那么，两极板间的电势差间的电势差U、电容器所带的电量、电容器所带的电量Q、两极板间、两极板间的场强的场强E各如何变化？各如何变化？解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。C=S/4kdS

11、/d E=U/d1/d Q=CU=US/4kdS/d保持两极板的不变的实验探究思考与讨论思考与讨论：平行板电容器充电后，切断与平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则，则U、Q、E各如何变化？各如何变化？解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。始终不变。C=S/4kdS/dU=Q/C=Q/（S/4kd）d/SE=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4kd）=kQ/S 1/S保持两极板的不变的实验探究B