電容器的電容課件 2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

第十章靜電場(chǎng)中的能量

第四節(jié)電容器的電容目錄/1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.情景導(dǎo)入3.新課講解4.小試牛刀5.課堂小結(jié)PART01學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道電容器和平行板電容器的概念，電容器的充、放電現(xiàn)象2.理解電容的定義、公式、單位、物理意義3.了解平行板電容器的電容公式4.分析平行板電容器的動(dòng)態(tài)變化學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)PART02情境導(dǎo)入電視機(jī)主板電路板學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)我們知道，水可以用容器儲(chǔ)存起來(lái)，以備不時(shí)之需。那么電荷能否也像水一樣儲(chǔ)存起來(lái)呢？萊頓瓶就是一種最早用來(lái)貯存電荷的電容器。電容器學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)PART03新課講解

在礦泉水瓶?jī)?nèi)裝上鹽水，通過(guò)瓶蓋伸出引線；在礦泉水瓶外部包上金屬箔；通過(guò)感應(yīng)起電機(jī)使其帶電，之后用放電叉接觸引線和外層金屬箔。能觀察到什么現(xiàn)象呢？能看到電火花并聽到放電的聲音。電荷為什么能儲(chǔ)存在礦泉水瓶中？改裝后的礦泉水瓶有什么特點(diǎn)？學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)1.如圖展示的是常見電容器的外觀和電解質(zhì)電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(1)結(jié)合教材、圖片，討論什么是電容器。電容器是一種重要的電學(xué)元件。在兩個(gè)相距很近的導(dǎo)體中間夾上一層絕緣物質(zhì)，就組成一個(gè)電容器。鋁箔鋁箔電解紙(絕緣體)學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)(2)最簡(jiǎn)單的電容器應(yīng)該是什么樣子的？?jī)蓧K平行而且靠近的金屬板，可以組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器——平行板電容器。這兩個(gè)金屬板叫作電容器的極板。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)一、電容器１.構(gòu)造：任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體組成一個(gè)電容器。

平行板電容器電容器的極板電容器的極板電介質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)二、使電容器的兩個(gè)極板分別帶上等量的異種電荷，這個(gè)過(guò)程叫充電U++++++-Q+Q------Q↑、U↑、E↑穩(wěn)定后不變G（1）兩極板帶等量異種電荷；（2）兩極板間有與電源相等的電壓；（3）兩極板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)；

（4）兩極板間儲(chǔ)存有電場(chǎng)能。電能電場(chǎng)能充電完成后：學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)三、已經(jīng)充電的電容器兩極板上的電荷的中和過(guò)程，叫放電。Q↓、U↓、E↓穩(wěn)定后均為零其他電場(chǎng)能（1）兩極板帶電量為0；

（2）兩極板間電壓U=0；（3）兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E=0；

（4）兩極板間無(wú)電場(chǎng)能。放電完成后：學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)U++++++-Q+Q------G知識(shí)點(diǎn)

電容

＋＋＋＋＋＋＋＋－

－

－

－

－

－

－

－

＋Q－Q容納電荷的本領(lǐng)，與水桶截面積S類比學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)

學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)(4)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量．(5)電容由電容器本身的構(gòu)造決定：電容器的電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，用比值

來(lái)定義，但它卻是由電容器自身的構(gòu)造決定的，與所帶電荷量Q和所加電壓U無(wú)關(guān)．即使電容器不帶電，其電容仍然存在，并且是一個(gè)確定的值學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)電容器帶電與水桶盛水類比h=1cmh=2cmV=1dm3V=2dm3V與h成正比V/h是定值水桶截面積學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)h=1cmh=2cmV=1dm3V=2dm3水桶V/h=S越大，容納水的本領(lǐng)越強(qiáng)S與V

、h無(wú)關(guān)學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)

電容器的電容由本身結(jié)構(gòu)決定，與Q、U無(wú)關(guān)。那么，電容大小具體是由什么決定的呢？可能有板間距離d、正對(duì)面積S、板間介質(zhì)的絕緣性能等。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)定性研究幾個(gè)因素對(duì)電容的影響，需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)影響電容的因素不止一個(gè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意什么？(2)改變結(jié)構(gòu)可以改變

C的大小，那么，C的大小變化如何確定？(3)電荷量

Q和電勢(shì)差

U如何處理？學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)

學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)：

(1)如圖甲所示，減小S，偏角增大。

(2)如圖乙所示，增大d，偏角增大。

(3)如圖丙所示，插入電介質(zhì)，偏角減小。甲乙丙學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)平行板電容器的電容公式：兩極板間距離兩極板正對(duì)面積靜電力常量介電常數(shù)真空

=1學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)

學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)幾種常用電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)電介質(zhì)空氣煤油石蠟陶瓷玻璃云母水1.0005266～84～112.0～2.181空氣的相對(duì)介電常數(shù)與1十分接近，研究中，空氣對(duì)電容的影響一般可以忽略。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)PART04小試牛刀學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)1.（多選）對(duì)于給定的電容器，在描述電容C、帶電量Q、電勢(shì)差U之間的關(guān)系中（電容器未擊穿），正確的是(

)A.

B. C.

D.BC學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)答案：BC解析：AC.對(duì)于給定的電容器，其電容C一定，

圖像平行于橫軸，故A錯(cuò)誤，C正確。BD.對(duì)于給定的電容器，其電容C一定，電量Q與U成正比，

圖像是過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線，故B正確，D錯(cuò)誤。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)2.電容器外殼上的“2

200

μF”表示該電容器的(

)A.額定電流

B.電荷量

C.電容 D.額定電壓C答案：C解析：電容器外殼上的“2200μF”，由單位μF可知是電容器的電容的單位，所以電容器外殼上的'2200μF”表示該電容器的電容，故選C。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)3.電容器充電過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.電容器的電荷量保持不變 B.電容器的電荷量逐漸增大C.電容器兩極板間的電勢(shì)差保持不變 D.電容器兩極板間的電勢(shì)差逐漸減小B學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)答案：B解析：AB.根據(jù)電容器充放電規(guī)律，充電過(guò)程中，電容器所帶電荷量逐漸增大，故A錯(cuò)誤，B正確;CD.由可知C恒定，充電過(guò)程中，電荷量逐漸增大，電容器極板間的電壓逐漸增大，故CD錯(cuò)誤。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)4.如圖所示平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可忽略，開關(guān)閉合，穩(wěn)定時(shí)一帶電的油滴靜止于兩極板間的P點(diǎn)，若斷開開關(guān)K，將平行板電容器的下極板豎直向上平移一小段距離，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.帶電油滴向上運(yùn)動(dòng) B.靜電計(jì)指針的張角變大C.P點(diǎn)電勢(shì)變小 D.帶電油滴的電勢(shì)能變小C學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)答案：C解析：B.斷開開關(guān)K，電容器帶電量不變，則由

、可得將平行板電容器的下極板豎直向上平移一小段距離，板間間距減小，則電壓減小，可知靜電計(jì)指針的張角變小，故B錯(cuò)誤；ACD.電場(chǎng)強(qiáng)度為改變間距，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，帶電油滴不動(dòng)，由由于P到下極板距離

變小，則可知P點(diǎn)電勢(shì)變小，根據(jù)題意可知，液滴帶負(fù)電，則帶電油滴的電勢(shì)能

，電勢(shì)能變大，故AD錯(cuò)誤C正確。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)5.如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，這時(shí)電容器的電荷量為Q，P是電容器內(nèi)一點(diǎn)，電容器的上極板與大地相連，下列說(shuō)法正確的是(

)A.若將電容器的上極板左移一點(diǎn)，則兩板間場(chǎng)強(qiáng)減小B.若將電容器的下極板上移一點(diǎn)，則P點(diǎn)的電勢(shì)升高C.若將電容器的下極板上移一點(diǎn)，則兩板間電勢(shì)差增大D.若將電容器的下極板上移一點(diǎn)，則兩板間電勢(shì)差減小D學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)答案：D解析：A.平行板電容器充電后與電源斷開后，電容器的電量不變，電容器上板左移，正對(duì)面積減小，電容C減小，由

分析可知U增大，板間場(chǎng)強(qiáng)

，d不變，則E增大。故A錯(cuò)誤；BCD.將電容器的下板上移一點(diǎn)，板間距離減小，電容C增大，由

分析得知：Q不變，兩板間電勢(shì)差減小.又由

，可知板間場(chǎng)強(qiáng)不變，則P與上板的電勢(shì)差不變，上板電勢(shì)為零，則P點(diǎn)電勢(shì)不變.故BC錯(cuò)誤，D正確。PART05課堂小結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)①電容器（1）構(gòu)造：兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器.（2）電容器的充電：兩極板的電荷量Q增加，板間電壓U增大，板間場(chǎng)強(qiáng)E增大，電源的能量不斷儲(chǔ)存在電容器中.（3）電容器的放電：兩極板的電荷量Q減少，板間電壓U減小，板間場(chǎng)強(qiáng)E減小，電容器把儲(chǔ)存的能量通過(guò)電流做功轉(zhuǎn)化為電路中其他形式的能量.（4）電容器所帶的電荷量：電容器一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值.上下兩極板帶等量的正、負(fù)電荷學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)②電容（1）公式：.（2）單位：法拉（F），其他單位還有微法（μF）和皮法（pF），1F=106μF=1012pF.（3）物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本身的性質(zhì)（導(dǎo)體大小、形狀、相對(duì)位置及電介質(zhì)）決定的，與電容器是否帶電無(wú)關(guān).未連接電源時(shí)，Q不變，連接電源時(shí)，U不變學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)