電容器的電容課件高二上學(xué)期物理人教版3

10.4電容器的電容

水可以用容器儲存起來，電荷也可以用一個“容器”儲存起來。圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。那么，它內(nèi)部的構(gòu)造是怎樣的？它是怎樣“裝進(jìn)”和“倒出”電荷的呢？電容器思考與討論：1.定義：任何兩個彼此絕緣且又相隔很近的導(dǎo)體就構(gòu)成了一個電容器。2.作用：存儲電荷(存儲電能)。一、電容器

一一一一一

一一一

一一一一一

一一一

十十十十十十十十十十十十十十十十3.電路圖符號：4.電容器的充電：

將電容器兩個極板帶上等量異種電荷的過程。

一、電容器+++++-----充電時：(1)電表有短暫從左到右的電流；(2)與電源正極連接的極板帶正電，

與電源負(fù)極連接的極板帶負(fù)電；(3)極板間有從上到下的勻強(qiáng)電場；(4)充電時，電容器儲存電場能；(5)充電完畢，電路中電流為零。5.電容器的放電：

用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩極失去電荷的過程。一、電容器+++++-----放電時：(1)電表有短暫從右到左的電流；(2)充電時，電容器儲存電場能放出；

(3)放電完畢，電場極板間電場為零；(4)放電完畢，極板所帶電量為零；(5)放電完畢，電路中電流為零。思考1.在圖中畫一個豎立的狹長矩形，它的面積的物理意義是什么？

因Q=It，所以豎直狹長矩形的面積表示為：在內(nèi)電容器的放電量。思考2.怎樣根據(jù)I-t圖像估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量？試著算一算。

算出每一個格子的面積，大于半格算一個，小于半格舍去，圖像所包含的格子的面積為釋放的電荷量。

課本P39充電（放電）電流（電壓）隨時間的變化的圖像充電過程充電過程放電過程放電過程充電過程充電過程放電過程放電過程實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)表明，電容器的電荷量變?yōu)樵瓉硪话霑r，其兩極板間的電勢差也變?yōu)樵瓉淼囊话恪?/p>

精確實(shí)驗(yàn)表明，一個電容器所帶的電量Q與兩個極板間的電勢差U的比值是不變的。不同電容器，這個比值一般是不同的，可見這個比值表征了電容器儲存電荷的特性。二、電容電容器所帶電量Q與兩極板間的電勢差U比值叫電容器的電容，用C表示。4.單位：1F=106μF=1012pF1.物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的大小3.定義式：2.定義：（比值定義）5.物理意義：描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。

電容越大，表明在相同電勢差情況下，電容器所帶的電荷越多。6.注意：電容器所帶的電荷量Q是指一個極板所帶電荷量的絕對值。7.擊穿電壓和額定電壓：（1）加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一個限度，超過這個限度，電介質(zhì)將被擊穿，這個電壓稱為擊穿電壓。（2）電容器正常工作時兩極板上的最大電壓，稱為額定電壓。額定電壓比擊穿電壓低外殼上標(biāo)的電壓是額定電壓二、電容三、平行板電容器的電容靜電計(jì)：用來測電壓，指針偏轉(zhuǎn)越大，兩板間電壓越大。決定式:k--靜電力常量;εr--相對介電常數(shù);S--正對面積;d--距離;電容器電容C與Q、U無關(guān)，由電容器本身性質(zhì)（如s、d、εr）決定。四、常用電容器1.聚苯乙烯電容器：以聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)，兩層鋁箔為極板.(1)符號：(2)樣品：四、常用電容器＋2.電解電容器：用鋁箔做一個極板，以鋁箔上很薄的一層氧化膜為電介質(zhì)，用浸過電解液的紙做另一個極板。(1)符號：(2)樣品：3.可變電容器：兩極由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片；可以轉(zhuǎn)動的一組鋁片叫做動片;空氣為電介質(zhì)。轉(zhuǎn)動動片，使兩組鋁片的正對面積發(fā)生變化，電容相應(yīng)變化。四、常用電容器(1)符號：(2)樣品：1.用圖的電路給電容器充、放電。開關(guān)S接通1，穩(wěn)定后改接2，穩(wěn)定后又改接1，如此往復(fù)。下表記錄了充、放電過程中某兩個時刻通過電流表的電流方向，試根據(jù)該信息。在表格內(nèi)各空格處填上合理的答案。課本P432.有人用圖描述某電容器充電時，其電荷量Q、電壓U、電容C之間的相互關(guān)系，請判斷它們的正誤，并說明理由。課本P43例2

“探究影響平行板電容器電容大小因素”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，忽略漏電產(chǎn)生的影響，下列判斷正確的是(

)A．靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小顯示了平行板電容器所帶電量的多少B．若將A板向左移動一段距離，靜電計(jì)指針偏角減小C．若在平行板間插入介電常數(shù)更大的電介質(zhì)，板間的電場強(qiáng)度會減小D．若平板正對面積減小時，靜電計(jì)指針偏角減小【答案】C2．(多選)對于水平放置的平行板電容器，下列說法中正確的是(

)A．將兩極板的間距加大，電容將增大B．將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小C．在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大D．在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等，厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大【答案】BCD例3如圖所示，電源電壓恒定，則接通開關(guān)S的瞬間，通過電阻R的電流方向是從______到______；如果電容器充電結(jié)束后，先斷開S，再將兩板間距離增大，在此過程中，R上________(填“有”或“無”)電流通過．【答案】A

B

無9．如圖所示，豎直放置的平行板電容器與電源相連，在兩極板A、B之間用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球，閉合開關(guān)S，小球靜止時，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是(

)A．小球帶正電B．保持開關(guān)S閉合，僅將兩極板間的距離適當(dāng)增大，θ角將減小C．?dāng)嚅_開關(guān)S，僅將兩極板間的距離適當(dāng)增大，θ角將減小D．?dāng)嚅_開關(guān)S，僅將兩極板間的正對面積適當(dāng)減小，θ角將減小【答案】B《課后》P1704.如圖10-8，單刀雙擲開關(guān)S原來跟2相接，從t=0開始，開關(guān)改接1，得到流過電路中P點(diǎn)的電流隨時間變化的I-t圖像(圖10-9甲),電容器兩極板的電勢差UAB隨時間變化的圖像(圖10-9乙)。t=2s時，把開關(guān)改接2，請?jiān)贗-t圖像和UAB-t圖像中畫出之后2s內(nèi)圖像的大致形狀。課本P51充電（放電）電流（電壓）隨時間的變化的圖像充電過程充電過程放電過程放電過程充電過程充電過程放電過程放電過程2．如圖所示，電源A兩端的電壓恒為6V，電源B兩端的電壓恒為8V，當(dāng)開關(guān)S從A扳到B時，通過電流計(jì)的電荷量為1.2×10－5C，則電容器的電容為(

)A．2×10－5F

B．×10－6

FC．6×10－4F

D．×10－7F【答案】D《課后》P169五、電容器動態(tài)分析1.充滿電后，不斷開電源，電容兩端電壓U不變。2.充滿電后，斷開電源，電容器所帶電量Q不變。2.平行板電容器保持與直流電源兩極連接，充電完畢后，兩極板間的電壓是U，充電荷量為Q，兩極板間場強(qiáng)為E，電容為C,如果電容器充電完畢后與電源斷開.將兩板間距離減小，引起變化情況是A．Q變大 B．C變大

C．E不變 D．U變小BCD1.充滿電后，不斷開電源，電容兩端電壓U不變。2.充滿電后，斷開電源，電容器所帶電量Q不變。五、電容器動態(tài)分析B3.如圖所示電容器充電結(jié)束后保持與電源連接，電源電壓恒定，帶電油滴在極板間靜止，若將板間距變大些，則油滴的運(yùn)動將A．向上運(yùn)動B．向下運(yùn)動C．保持靜止D．向左運(yùn)動五、電容器動態(tài)分析4.一個平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，兩極板間有一正電荷(電荷量小)固定在P點(diǎn)，如圖所示.以E表示兩極板間的場強(qiáng)，U表示電容器兩極板間的電壓，EP表示正電荷在P點(diǎn)的電勢能.若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，那么( )A．U變小，E不變 B．E變大，EP變大C．U變小，EP不變 D．U不變，EP不變AC五、電容器動態(tài)分析AD5.平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一個帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向夾角為θ，如圖所示，那么( )A．保持電鍵S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ增大B．保持電鍵S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變C．電鍵S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ增大D．電鍵S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變五、電容器動態(tài)分析BC6.平行板電容