18第一章電容器的電容D演示教學(xué)

1.8電容器的電容帶電體放在空中，它所帶的電荷是會慢慢地失去的，為了保存電荷，我們就需要有一個能“裝電荷的容器”——電容器。

電容器：能夠容納（儲存）電荷的裝置。

電容器是一種存儲電荷的裝置，它在收音機(jī)、電視機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱等各種家用電器中是一個不可缺少的關(guān)鍵元件之一。例如照相機(jī)的電子閃光燈能發(fā)出強(qiáng)烈的閃光就是利用電容器來實現(xiàn)的。那么，電容器的構(gòu)造如何？它有和性質(zhì)及特點呢？一、電容器1、電容器的構(gòu)成：任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體，中間插入絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))就組成了電容器兩金屬極板絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))

平行板電容器在兩個平行金屬板之間夾上一層絕緣介質(zhì)，就組成一個最簡單的電容器，這種電容器叫做平行板電容器。兩個極板（導(dǎo)體）電介質(zhì)（絕緣材料）大家知道在電源的正極聚集有大量的正電荷，在負(fù)極同樣聚集有大量的負(fù)電荷，那么當(dāng)用導(dǎo)線把它的兩極與兩塊彼此絕緣正對的金屬板相連后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？想一想兩板分別帶上正負(fù)電荷這表明兩塊彼此絕緣正對的金屬板能容納電荷++++++-----２.電容器的充電和放電

1）充電：使電容器帶電的過程。將電容器兩極板分別接在電池兩端,充電后兩極板帶上等量的異種電荷。（電源能量轉(zhuǎn)化為電場能）2）放電：使電容器失去電荷的過程。充了電的電容器的兩板用導(dǎo)線相連,使兩板上正、負(fù)電荷中和的過程。（電場能轉(zhuǎn)化為其它形式的能）【注意】當(dāng)電容器極板帶電量發(fā)生改變時，電路中有電流；穩(wěn)定后電路中無電流，因為兩極板絕緣，電流通不過。不同的電容器容納電荷的本領(lǐng)是不同的，就像不同的容器的裝水量各不相同一樣。為了衡量電容器這種本領(lǐng)的異同，我們引入一個新的物理量——”電容“。（1）定義：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：國際單位：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。電容器的電荷量：一個極板所帶電量的絕對值。（4）物理意義：描述電容器容納（儲存）電荷本領(lǐng)的物理量。電容器的電容完全由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定，跟電容器是否帶電、帶電荷量的多少以及兩極板間電勢差的大小都無關(guān)。容納儲存水容納儲存電荷電荷量Q水量V電勢差U水位差h橫截面S電容C電容器水容器+++++++++---------

電容的大小顯然應(yīng)取決于自身的結(jié)構(gòu)，那么跟哪些因素有關(guān)呢？研究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)？

如圖所示，給電容器充電后再脫離電源，此時靜電計指針偏轉(zhuǎn)一個角度。以下情況中靜電計的指針偏角增大還是減??？⑴把兩板間的距離減?。虎瓢褍砂彘g的正對面積減??；⑶在兩板間插入相對介電常數(shù)較大的電介質(zhì)。

靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的，用來測量導(dǎo)體間的電勢差，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可以知道兩個導(dǎo)體間的電勢差的大小。C和d成反比C與S成正比

C與εr成正比相對介電常數(shù)正對面積靜電力常量兩極板間的距離三.決定平行板電容器電容大小的因素

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)。決定式：（僅適用于平行板電容器）幾種電介質(zhì)的介電常數(shù)ε電介質(zhì)空氣石蠟陶瓷玻璃云母介電常數(shù)1.00052.0~2.164~116~8四、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)電容器五、電容器的重要指標(biāo)1、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、額定電壓：

電容器長期工作時的所承受的最大電壓，

額定電壓低于擊穿電壓電容器外殼上標(biāo)的是額定電壓從電容器的包裝上我們可以得到該電容的那些信息3、關(guān)于平行板電容器的兩類問題⑴電容器與電源相連兩極板間電壓不變⑵電容器充電后與電源斷開電容器所帶電量不變4、電容式傳感器測定角度θ的電容式傳感器測定液面高度h的電容式傳感器測定壓力F的電容式傳感器測定位移x的電容式傳感器練習(xí)題1、下列說法中正確的是（

）A、電容器所帶的電荷越多，電容就越大B、電容器兩極板間電壓越高，電容就越大C、電容器所帶電荷增加一倍，則兩極間的電壓也一定增加一倍D、電容表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量E、平行板電容器一板帶電＋Q，另一板帶電－Q，則此電容器不帶電CD

2.有一個充電的平行板電容器,兩極板間的電壓為3V，為使它的電荷量減少3×10-4C,于是電容器兩極板間的電壓降為原來的1/3，則此時電容的電容為多少μF

?電容器原來的帶電量為多少C?若兩極板的電荷全部放掉,電容器的電容是多少?

3、對于給定的電容器，在描述電容量C、帶電量Q、兩板間電勢差U的相互關(guān)系中，下列圖1－16中正確的是()

ACE3.兩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，與它相連接的電路如圖所示，接通開頭Ｋ，電源即給電容器充電(

)A.保持Ｋ接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電場強(qiáng)度減小B.保持Ｋ接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電荷量增大C.斷開Ｋ，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小D.保持Ｋ接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板間的電勢差增大ＢCＲＫ＋－ＥC4：如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一電荷量非常小的點電荷，S是閉合的，φa表示a點的電勢，F(xiàn)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，則（

）A．φa變大，F(xiàn)變大B．φa變大，F(xiàn)變小

C．φa不變，F(xiàn)不變D．φa不變，F(xiàn)變小B水平放置的平行板電容器與一電池相連，在電容器的兩板間有一帶正電的質(zhì)點處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將電容器兩板間的距離增大，則(

)A.電容變大，質(zhì)點向上運動B.電容變大，質(zhì)點向下運動C.電容變小，質(zhì)點保持靜止D.電容變小，質(zhì)點向下運動Ｄ電容定義式：C＝Q/U=△Q/△U，C不由Q、U決定決定式：

C＝εS/4πkd,物理意義：描述電容器容納電荷的本領(lǐng)單位：法拉符號：F1F＝106μF＝1