1.6-電容器和電容課件

電容器與電容一、電容器1、構(gòu)成：兩個彼此絕緣（電介質(zhì)）又相隔很近的導(dǎo)體（兩極板）。

平行板電容器——最簡單的電容器

++++++++++++-----------極板電介質(zhì)-----電容器是儲存電荷的裝置.（1）充電：

使電容器帶上等量的異種電荷的過程。

存在瞬間充電電流I,其它能→電場能

若保持與電源連接，則板間電壓U不變；若斷開電源，則極板所帶電量Q不變。

2、電容器的充、放電原理(點(diǎn)睛25頁）（2）放電：

使電容器兩極板上的電荷中和的過程.

存在瞬間放電電流I,電場能→其他形式能在放電結(jié)束U=0.3、電容器儲存電荷的方式

充電后的電容器兩個極板上，分別帶有等量異種電荷，由于兩極板相對且靠得很近，正負(fù)電荷互相吸引。電容器以這種方式儲存電荷。4、在電路圖中，電容器用表示。（1）概念：電容器所帶電荷量Q與兩極板間電勢差U的比值叫電容器的電容。（2）定義式：（3）單位：法拉（簡稱法），符號為“F”。常用單位：微法（μF）、皮法（pF）。

1μF=10-6F，1pF=10-12F。（4）計(jì)算式：C由電容器本身決定二、電容（5）物理意義：反映了電容器容納電荷的本領(lǐng)。(2009·長沙市一中高二檢測)如圖是描述對給定的電容器充電時電荷量Q、電壓U、電容C之間相互關(guān)系的圖象，其中正確的是 (

)答案：BCD三.平行板電容器的電容結(jié)論：

演示：實(shí)驗(yàn)：研究影響平行板電容器電容大小的因素1、平行板電容器電容的決定式：εr——介電常數(shù)；真空最小為1.k=9.0×109N·m2/C2如圖所示，電路中，A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個角度，下述哪些做法可使指針張角增大

(

)A．使A、B兩板靠近一些B．使A、B兩板正對面積錯開一些C．?dāng)嚅_S后，使B板向右平移拉開一些D．?dāng)嚅_S后，使A、B正對面積錯開一些CD(2009·福建仙游現(xiàn)代中學(xué)高二檢測)下圖的電路中C是平行板電容器，在S先觸1后又扳到2，這時將平行板的板間距拉大一點(diǎn)，下列說法正確的是(CDA．平行板電容器兩板的電勢差不變B．平行板電容器兩板的電勢差變小C．平行板電容器兩板的電勢差增大D．平行板電容器兩板間的電場強(qiáng)度不變2、平行板電容器動態(tài)問題的處理方法（1）保持與電源接通：電容器兩端電壓U恒定（2）與電源斷開：電容器帶電量Q恒定四、電容器的分類電容器固定電容器可變電容器聚苯乙烯電容器陶瓷電容器電解電容器紙質(zhì)電容器+-電容器的重要指標(biāo)：電容及額定電壓。（2）擊穿電壓：加在電容器兩極上的極限電壓。（1）額定電壓：電容器長期工作所能承受的電壓。一般情況下，工作電壓應(yīng)低于擊穿電壓。你能從圖中獲得什么信息?某電容器上標(biāo)有“1.5μF,9V”則該電容器 (

)A．所帶電荷量不能超過1.5×10－6CB．所帶電荷量不能超過1.35×10－5CC．所加的電壓不應(yīng)超過9VD．該電容器的擊穿電壓為9V答案：BCD

Q＝cU＝1.5×10－6×9C＝1.35×10－5C

電容器的電容C決定于極板的正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個因素。如果某一物理量（如角度、位移、深度等）的變化能引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化，則通過測定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，起這種作用的電容器稱為電容式傳感器。圖甲是測量

的電容式傳感器，原理是

定片θ甲角度θ由于C∝S，動片與定片間的角度θ發(fā)生變化時，引起S的變化，通過測出C的變化，測量動片與定片間的夾角θ圖乙是測量

的電容式傳感器，原理是

金屬芯線電介質(zhì)導(dǎo)電液體乙h液面高度h由于C∝S，h發(fā)生變化，S變化，金屬芯線和導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化，通過測定C的變化，可以測量液面高度h的變化。圖丙是測量

的電容式傳感器，原理是

固定電極可動電極F丙壓力F由于C∝1/d，壓力F作用在可動電極上，引起極板間距d的變化，通過測出C的變化，測量壓力F的變化。圖丁是測量

的電容式傳感器，原理是

極板電介質(zhì)丁x位移x由于C隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長度發(fā)生變化，通過測出C的變化，測量位移x的變化。思考與討論:1,平行板電容器充電后,繼續(xù)保持與電源相連接,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,電容所帶電量Q,兩極板間的電場強(qiáng)度E將如何變化?

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?注：若兩板始終與電源連接——U保持不變?nèi)舫潆姾笈c電源斷開——Q保持不變?nèi)鐖D所示，兩平行金屬板水平放置并接到電源上，一個帶電微粒P位于兩板間，恰好平衡．現(xiàn)用外力將P固定住，然后固定導(dǎo)線各接點(diǎn)，使兩板均轉(zhuǎn)過α角，如圖虛線所示，再撤去外力，則P在兩板間(

)A．保持靜止B．水平向左做直線運(yùn)動C．向右下方運(yùn)動D．不知α角的值，無法確定P的運(yùn)動狀態(tài)解析：設(shè)原來兩板間距為d，電勢差為U，則qE＝mg.當(dāng)板轉(zhuǎn)過α角時兩板間距d′＝dcosα，此時電場力F′＝qE′＝qE/cosα，其方向斜向上，其豎直分力F′y＝F′cosα＝qE＝mg，故豎直方向上合力為零，則P水平向左做勻加速直線運(yùn)動．答案：B點(diǎn)評：平行板電容器內(nèi)場強(qiáng)為勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)，當(dāng)兩極板接電源時其電壓恒為電源電動勢．

傳感器在自動控制中有著廣泛的應(yīng)用，右圖是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體外面的一層絕緣物質(zhì)，外部為導(dǎo)電液體，從指示器顯示的電容C大小的變化，就能反映液面的升降情況．二者關(guān)系正確的是 (

)A．C增大表示h增大B．C增大表示h減小C．C減小表示h減小D．C減小表示h增大解析：導(dǎo)體芯A和導(dǎo)電液體是電容器的兩極，當(dāng)液面的高度h發(fā)生變化時，極板間的正對面積S發(fā)生變化：h增大，S增大；h減小，S減?。鶕?jù)平行板電容器電容的決定式C＝可知，S增大時，電容C增大；S減小時，電容C減小，所以選項(xiàng)A和C正確．答案：AC點(diǎn)評：本題考查電容器的構(gòu)成及平行板電容器電容大小的影響因素，準(zhǔn)確分析高度h變化時對應(yīng)的正對面積S的變化情況是解決問題的關(guān)鍵．

【觸類旁通】(雙選)平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部．閉合開關(guān)S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ，如圖1－8－5所