人教版高中物理必修三 （電容器的電容）教育課件

第4節(jié)電容器的電容第十章靜電場中的能量

知識點

電容器(1)任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體，組成一個電容器。(2)作用：容納電荷1新知探究電容器的極板電容器的極板電介質(zhì)知識點

電容器(3)電容器的充放電使電容器帶電的過程,叫充電.電容器的每一個極板所帶電量的絕對值,叫做電容器的帶電量.充電后,兩極板間有電場存在,電容器從電源獲得電能儲存在電場中,因此充電的過程是電容器儲存電能的過程.極板間的場強增強1新知探究知識點

電容器1新知探究知識點

電容器充電特點①有電流，電流方向為由電源的正極流向電容器正極板，電流由大到?、陔娙萜魉鶐щ姾闪吭黾英垭娙萜鲀蓸O板間電勢差增大④電容器中電場強度增強。⑤當電容器充電結(jié)束后，電容器所在電路中無電流，電容器兩極板間電勢差與充電電壓相等，兩極板帶有一定量的等量異種電荷。1新知探究知識點

電容器(3)電容器的充放電放電：使電容器兩極板上的電荷中和的過程.是電場能轉(zhuǎn)化為其他能的過程極板間的場強減小1新知探究知識點

電容器1新知探究知識點

電容器放電特點①有電流，電流方向是從電容器正極板經(jīng)電阻流向負極板，電流由大到小。②電容器所帶電荷量減少。③電容器兩極板間電勢差減小。④電容器中電場強度減弱。⑤當電容器放電結(jié)束后，電路中無電流，兩極板間電勢差為0，帶電荷量為01新知探究知識點

電容

2新知探究＋＋＋＋＋＋＋＋－

－

－

－

－

－

－

－

＋Q－Q容納電荷的本領(lǐng)，與水桶截面積S類比知識點

電容電容器帶電與水桶盛水類比2新知探究h=1cmh=2cmV=1dm3V=2dm3V與h成正比V/h是定值水桶截面積知識點

電容電容器帶電與水桶盛水類比2新知探究h=1cmh=2cmV=1dm3V=2dm3水桶V/h=S越大，容納水的本領(lǐng)越強S與V、h無關(guān)知識點

電容

2新知探究知識點

電容

2新知探究名師指點電容器的Q-U圖象

名師指點電容器的Q-U圖象

知識點

電容例：如圖所示，將平行板電容器兩極板分別接在電壓是6V的電池組正負極，跟電池組負極相連的極板帶電量為-9.0×10-8C，則電容器的帶電量為

C，電容器的電容為

PF。若將此電容器兩極接電壓12V的電池組正負極，電容器的電容為

PF。2新知探究9.0×10-8

1.5×104

1.5×104

知識點

平行板電容器的電容(1)探究影響平行板電容器電容的因素3新知探究知識點

平行板電容器的電容(1)探究影響平行板電容器電容的因素①保持Q和d不變，減小兩極板間的正對面積S，電勢差U變大，電容C變小。②保持Q和S不變，增大兩極板的距離d，電勢差U變大，電容C變小。③保持Q、S、d不變，插入電介質(zhì)，電勢差U變小，電容C變大。3新知探究知識點

平行板電容器的電容

3新知探究知識點

平行板電容器的電容

3新知探究知識點

平行板電容器的電容(4)平行板電容器兩類典型問題①平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接。在這種情況下，如果增大兩極板間的距離d，那么，兩極板間的電勢差U、電容器所帶的電量Q、兩極板間的場強E各如何變化？平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接，其電勢差恒等于電源電壓，并保持不變。3新知探究知識點

平行板電容器的電容⑴C=εS/4πkd∝εS/d⑵Q=CU=

UεS/4πkd∝εS/d⑶E=

U/d∝1/d3新知探究知識點

平行板電容器的電容(4)平行板電容器兩類典型問題

②平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如果增大d，則U、Q、E各如何變化？平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器不存在充、放電的可能性，兩極板上的帶電量Q始終不變。3新知探究知識點

平行板電容器的電容C=εS/4πkd∝εS/dU=Q/C=Q/（εS/4πkd）∝d/εSE=U/d=Q/Cd=Q/（εSd/4πkd）=πkQ/εS∝1/εS3新知探究知識點

平行板電容器的電容3新知探究知識點

平行板電容器的電容例：平行板電容器充電平衡后仍與電源相連，兩極板間的電壓是U，充電荷量為Q，兩極板間場強為E，電容為C，現(xiàn)將兩極板間距離減小，則（）

A.Q變大 B.C變大

C.E不變 D.U變小3新知探究1.如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則（

）A.

電容器的電容減小

B.

電容器兩極板間電壓增大C.

電容器所帶電荷量增大

D.

電容器兩極板間電場強度不變課堂訓練

課堂訓練2.如圖所示，平行板電容器的兩極板接于電池兩極，一帶電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵k，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ，則下述說法正確的是（

）A.

電鍵k斷開，A板向B板靠近，則θ增大B.

電鍵k斷開，A板向上移動，則θ增大C.

保持電鍵k閉合，A板向B板靠近，則θ變小D.

保持電鍵k閉合，A板向上移動，則θ變小課堂訓練

課堂訓練解析：C．若保持K閉合，則電容器兩極板之間的電壓保持不變，因此根據(jù)可知，當將A板向B板靠近時，d變小，電場強度增大，則電場力增大，將增大，C不符合題意；D．若保持K閉合，則電容器兩極板之間的電壓保持不變，因此根據(jù)可知，A板向上移動，d不變，電場強度不變，則電場力不變，將不變，D不符合題意。故答案為：B。答案：B課堂訓練3.如圖所示，讓平行板電容器帶電后，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，若不改變兩極板帶的電量而減小兩極板間的距離，同時在兩極板間插入電介質(zhì)，那么靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度(

)A.

一定減小

B.

一定增大

C.

一定不變

D.

可能不變課堂訓練

課堂訓練謝謝第2課時實驗：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象第4節(jié)

電容器的電容

(1)電容器的充電過程如圖所示，當開關(guān)S接1時，電容器接通電源，在靜電力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過電源向負極板移動，正極板因_____電子而帶____電，負極板因______電子而帶___電。正、負極板帶_____的正、負電荷。電荷在移動的過程中形成電流。在充電開始時電流比較____(填“大”或“小”)，以后隨著極板上電荷的增多，電流逐漸_____(填“增大”或“減小”)，當電容器兩極板間電壓等于電源電壓時電荷停止移動，電流I＝0。失去1.實驗原理正獲得負等量大減小(2)電容器的放電過程如圖所示，當開關(guān)S接2時，將電容器的兩極板直接用導線連接起來，電容器正、負極板上電荷發(fā)生______。在電子移動過程中，形成電流，放電開始電流較_____(填“大”或“小”)，隨著兩極板上的電荷量逐漸減小，電路中的電流逐漸______(填“增大”或“減小”)，兩極板間的電壓也逐漸減小到零。中和大減小2.實驗器材 6V的直流電源、單刀雙擲開關(guān)、平行板電容器、電流表、電壓表、小燈泡。3.實驗步驟 (1)按圖連接好電路。(2)把單刀雙擲開關(guān)S打在上面，使觸點1和觸點2連通，觀察電容器的充電現(xiàn)象，并將結(jié)果記錄在表格中。(3)將單刀雙擲開關(guān)S打在下面，使觸點3和觸點2連通，觀察電容器的放電現(xiàn)象，并將結(jié)果記錄在表格中。(4)記錄好實驗結(jié)果，關(guān)閉電源。實驗記錄和分析：明實驗項目實驗現(xiàn)象電容器充電燈泡燈泡的亮度由______到______最后______(選填“明”“暗”或“熄滅”)電流表1電流表1的讀數(shù)由______到______最后為___(選填“大”“小”或“零”)電壓表電壓表的讀數(shù)由______(選填“大”或“小”)到______(選填“大”或“小”)最后為______暗熄滅大小零小大6V明電容器放電燈泡燈泡的亮度由_____到____最后______(選填“明”“暗”或“熄滅”)電流表2電流表2的讀數(shù)由______到_____最后為_____(選填“大”“小”或“零”)電壓表電壓表的讀數(shù)由______(選填“大”或“小”)到______(選填“大”或“小”)最后為______暗熄滅大小零大小0V4.注意事項(1)電流表要選用小量程的靈敏電流計。(2)要選擇大容量的電容器。(3)實驗要在干燥的環(huán)境中進行。(4)在做放電實驗時，在電路中串聯(lián)一個電阻，以免燒壞電流表。[觀察探究]

按如圖所示電路連接好器材，使開關(guān)S先后接觸a、b，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。核心要點電容器充、放電現(xiàn)象的定性分析請思考以下幾個問題：(1)當S先后接a和接b時，會觀察到電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況是怎樣的呢？(2)電容器的工作過程是怎樣的？工作過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？(3)電容器的帶電量Q與兩極板間的電壓U有什么關(guān)系？反映了電容器怎樣的特性？怎樣描述？[探究歸納]電容器的工作基礎(chǔ)(1)充電：使電容器的極板上帶上電荷的過程稱為充電，充電后兩極板帶等量異種電荷，充電過程，帶電荷量Q逐漸增大，板間電壓U增大，板間電場強度E增大。(2)放電：使充電后的電容器不帶電荷的過程叫作放電，放電過程，帶電荷量Q減小，板間電壓U減小，板間電場強度E減小。[試題案例][例1]如圖所示實驗中，關(guān)于平行板電容器的充、放電，下列說法正確的是(

)A.開關(guān)接1時，平行板電容器充電，且上極板帶正電B.開關(guān)接1時，平行板電容器充電，且上極板帶負電C.開關(guān)接2時，平行板電容器充電，且上極板帶正電D.開關(guān)接2時，平行板電容器充電，且上極板帶負電解析開關(guān)接1時，平行板電容器充電，上極板與電源正極相連而帶正電，A正確，B錯誤；開關(guān)接2時，平行板電容器放電，放電結(jié)束后上、下極板均不帶電，C、D錯誤。答案A方法歸納電容器的充電和放電(1)充電：把電容器的兩個極板與電源的正負極相連，使兩個極板上帶上等量異號電荷的過程。充電后，跟電源正極相連的極板帶正電，跟電源負極相連的極板帶負電。充電過程如圖甲所示。(2)放電：用導線把充電后的電容器的兩個極板接通，兩個極板上的電荷中和，電容器失去電荷的過程。放電后，電容器任一極板帶電荷量均為零。放電過程如圖乙所示。甲乙[試題案例][例2]電流傳感器可以像電流表一樣測量電