1.8電容器的電容上課

課堂引入前面，我們學(xué)了摩擦可以使塑料棒帶上電荷，可是，將這塑料棒放在空中，過一段時間它所帶的電荷就會慢慢地失去，為了保存電荷，我們就需要有一個能“容納電荷的容器”——電容器?！?.8電容器的電容電容器(capacitor)2、電容器是一種存儲電荷的裝置，它在電子線路中有著十分重要的作用，在收音機、電視機、洗衣機、電冰箱等各種家用電器中，它是一個不可缺少的關(guān)鍵元件之一，例如收音機的“調(diào)臺”就是通過電容器來實現(xiàn)的。1、電容器：在電學(xué)中，我們把具有容納電荷本領(lǐng)的那種容器稱之為電容器。電容器在日常生活中的應(yīng)用電容器是電器中是一個不可缺少的關(guān)鍵元件之一：感應(yīng)起電機萊頓瓶----現(xiàn)在叫“電容器”電容器的構(gòu)造1、構(gòu)造：兩個互相靠近且彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成了電容器。2、電容器的極板：構(gòu)成電容器的兩個導(dǎo)體。3、最簡單的電容器：平行板電容器，在兩個正對的平行金屬板間夾上一層電介質(zhì)（絕緣體）。錫箔紙蠟紙（如兩股平行的輸電線）一、電容器1、定義

兩個彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體，就構(gòu)成了電容器。2、電容器的帶電量

每個極板帶電量的絕對值電容器的工作原理1、開關(guān)打向1，電流計G內(nèi)有短暫電流，指針瞬間右偏即恢復(fù)，電容器上板帶上正電荷，下板帶上等量的負電荷，板間有電場存在；2、開關(guān)打向2，電流計G內(nèi)有短暫電流，指針瞬間左偏即恢復(fù)，電容器兩板所帶電荷消失。電容器的充電2、充電過程的實質(zhì)：使電源中的電能轉(zhuǎn)化為兩板間的電場能，在電容器中儲存。1、把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負極相連，兩個極板就分別帶上了等量的異種電荷，這個過程叫做充電。3、電容器所帶的電荷量（帶電量）：是指一個極板所帶電荷量的絕對值2、放電過程的實質(zhì)：使電場能轉(zhuǎn)化為其它形式的能1、用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷互相中和，電容器不再帶電，這個過程叫做放電。電容器是一種儲存電場能的裝置電容器的放電圓柱型水杯容器的儲水問題:hhABC1.水位每升高h，試比較A、B、C的儲水量2.哪個儲水本領(lǐng)大？如何反映其儲水本領(lǐng)？思考與討論

那電容器儲存電荷的本領(lǐng)如何表征呢？1、電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫電容器的電容。符號C。2、電容的定義式:Q指每一個極板帶電量絕對值,U表示電容器兩板的電勢差—電壓.理解：

電容器的電容與Q、U無關(guān)，由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定。二.電容3、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差增加1V時，所需要的電荷量。4、意義：電容是一個反映電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。5、單位：國際單位制：法拉——法（F）1F=1C/V

常用單位：微法（μF);皮法（pF)1F=106μF=1012pF電容器的Q—U圖象U/VQ/C△UC1C2△Q1△Q2C=Q/UC=△Q/△U靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的，用來測量電勢差，它把金屬球跟一個導(dǎo)體相連接，把它的金屬外殼跟另一個導(dǎo)體連接（或者同時接地），從指針的偏轉(zhuǎn)角就可以測出兩個導(dǎo)體間的電勢差。靜電計影響電容大小的因素——控制變量法1、大量實驗證明：平行板電容器的電容C，跟介電常數(shù)

r成正比，跟正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。2、平行板電容器的電容公式為：3、一般來說，電容器的電容是由兩個導(dǎo)體的大小和形狀、兩個導(dǎo)體的相對位置以及極板間的電介質(zhì)決定。影響電容大小的因素從能的觀點分析：電介質(zhì)板插入過程中，由于束縛電荷與極板上電荷相互吸引而做功，電勢能減少，故電勢差降低，從而電容增大。

介電常數(shù)

rGqE充電后，開關(guān)S閉合（

保持不變）SＡB⑴平移Ａ板⑵上移Ａ板⑶插入電介質(zhì)ＣQEＣQEＣQEＣ=4πkdεrS=QUε

epsilonUGqE充電后，斷開開關(guān)SS（

保持不變）⑴平移Ａ板ＡB⑵上移Ａ板⑶插入電介質(zhì)ＣUEＣUEＣUEＣ=4πkdεrS=QUQ關(guān)于平行板電容器的場強充電后的平行板電容器極板間的場強：1、充電后與電源相連：U不變2、充電后與電源斷開：Q不變增大dC減小Q減少E減小增大dC減小U增大E不變常用電容器1、常用電容器從構(gòu)造上看，分為固定電容器和可變電容器兩類2、固定電容器：電容是固定不變的，常用的是以云母、陶瓷、聚苯乙烯等為電介質(zhì)的電容器和電解電容器。符號電解電容器符號注意：電解電容器兩接線電極有正、負之分，使用時極性不能接錯聚丙烯電容器3、可變電容器：電容是可以改變的，一般是以改變正對面積來改變電容的可變電容器符號可變電容器常用電容器各種電容器的性能1、紙介電容器：容量大，價格低，體積小；損耗大，有電感。2、云母電容器：介質(zhì)損耗小，絕緣性能好，較穩(wěn)定。3、瓷介電容器：耐磨，壽命長；易破碎。4、電解電容器：容量大（介質(zhì)薄且兩極近)，體積??；有極性，易漏電。五、電容器使用時應(yīng)注意的問題1、電容器的擊穿電壓：加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，超過這個限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓稱為擊穿電壓。2、電容器的額定電壓：電容器正常工作時的最大電壓額定電壓低于擊穿電壓3、注意電解電容器的極性電容器放電過程中

電流隨時間變化的圖像1、在圖中畫一個狹長矩形，它的面積的物理意義是什么？

電荷量2、怎樣根據(jù)圖像計算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量？

圖像與坐標軸間的面積40格Q=3.2×10-3C3、根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算出的電容是多少？

C=4×10-4F注意：

①充電后的電容器兩極間短路時（一根導(dǎo)線相連）兩板電量會中和，直到兩極電壓等于零為止，該過程中電路中有短暫的放電電流；

②電容器放電后，兩板間不再有電場，電場能——其他形式的能量。

小結(jié)一、電容器1、任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器。2、電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量→電場能電容器的放電：電容器與導(dǎo)線相連，電場能→其他形式能二、電容1、定義:C與Q、U無關(guān)

2、單位：法拉F1F=106μF=1012pF三、平行板電容器的電容

C與εr

、S、d有關(guān)

四、常用電容器電解電容器可變電容器

五、電容器使用時注意的問題

工作電壓≤額定電壓<擊穿電壓

電解電容器有極性，正負極不能接反，不能接交流電

1、對電容C=Q/U，以下說法正確的是（）A、電容器極板上的電荷量Ｑ越大，其容納電荷的本領(lǐng)越強B、電容器的電容Ｃ越大，其所帶電量就越多C、某一電容器兩板間的電壓Ｕ越高，電容器帶電量Ｑ就越大D、對于確定的電容器，它所充的電量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變CD2、某電解電容器上標有“36Ｖ3×10-5F”的字樣，下列說法正確的是[

]A、增加1V的電壓，需增電量是3×10-5CB、此電容器必須加36V的電壓，才能工作C、工作電壓是36V時，電容才是3×10-5FD、使用時，須考慮引線的極性ADA、電容器帶電量不變B、塵埃仍靜止C、電流計中有a→b的電流D、電流計中有b→a的電流3、如圖，將平行板電容器與電池相連，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止狀態(tài)．若將兩板緩慢地錯開一些，其它條件不變，則[

]GabBCGqE充電后，開關(guān)S閉合（

保持不變）SＡB⑴平移Ａ板⑵上移Ａ板⑶插入電介質(zhì)ＣQEＣQEＣQEＣ=4πkdεrS=QUε

epsilonUGqE充電后，斷開開關(guān)SS（

保持不變）⑴平移Ａ板ＡB⑵上移Ａ板⑶插入電介質(zhì)ＣUEＣUEＣUEＣ=4πkdεrS=QUQ歸納：1、電容的定義：C=Q/U；2、單位：法拉，F(xiàn)；1F=106μF=1012

pF3、電容的物理意義：電容反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。4、電容器的電容是電容器本身的結(jié)構(gòu)決定，與是否帶電或與帶電量的多少無關(guān)。4.如圖,平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接,a處有一帶電荷量非常小的點電荷,S是閉合的,φa表示a點的電勢,F表示點電荷受到的電場力,現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動,使兩板間的距離增大φ

a變大,F變大;B.φ

a變大,F變小;C.φ

a不變,F不變;D.φ

a不變,F變小;(B)ABaS5.如圖，面積足夠大的兩平行金屬板豎直放置,極板間距離為d,接直流電壓U,極板中央放一半徑為R(2R<d)的絕緣金屬球殼,C、D是球殼水平直徑上的兩點，關(guān)于金屬球殼，以下判斷正確的是：A.由于靜電感應(yīng),球殼上C、D兩點的電勢差為RU/d;B.由于靜電感應(yīng)，球殼中心點O的場強為零；C.若用手摸一下球殼后，再拿走平行金屬板，球殼帶正電；D.若用手摸一下球殼后，再拿走平行金屬板，球殼的電勢為零。CDU（BC）－＋（2003江蘇）兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連的電路如圖所示，接通開關(guān)S，電源即給電容器充電（）A保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強度減??；B保持S接通，在兩極間插入一塊電介質(zhì)，則極板上的電荷量增大；C斷開S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減?。籇斷開S，在兩極間插入一塊電介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大。BCRS（2001全國）如圖所示是一個平行板電容器，其電容為C，帶電量為Q，上極板帶正電，現(xiàn)將一個試探電荷q由兩極板間的A點移動到B點，A、B兩點間的距離為S，連線AB與極板間的夾角為30度，則電場力對試探電荷q所做的功等于（）。ABCD---------++++++++++++-d300ABC3.如圖，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計，到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩極板間的電壓不變，則A.把A板向上平移一小段距離,質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回;B.把A板向下平移一小段距離,質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落;C.把B板向上平移一小段距離,質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回；D.把B板向下平移一小段距離,質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落;MNABP(ACD)4.如圖所示，有三個質(zhì)量相等，分別帶正電、負電和不帶電的小球，從上、下帶電平行金屬板間的P點，以相同速率垂直電場方向射入電場，它們分別落到A、B、C三點，則：A．A帶正電，B不帶電，

C帶負電；B．三小球在電場中運動時間相等；C．在電場中加速度的關(guān)系是aC>aB>aa；D