高中物理 1.71.8 了解電容器 靜電與新技術(shù)課件 粵教版選修31.ppt

第七節(jié)了解電容器第八節(jié)靜電與新技術(shù) 第一章電場(chǎng) 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 了解電容器的基本結(jié)構(gòu) 認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的電容器及其應(yīng)用 2 了解電容器的充放電過(guò)程 3 理解電容器 電容的概念和決定電容的因素 4 了解靜電的危害 知道靜電利用的原理 第一章電場(chǎng) 一 電容器及電容器的充放電1 如圖所示 你知道這是什么電子元件嗎 其基本構(gòu)造是怎樣的 提示 電容器兩電極間夾絕緣介質(zhì) 2 如圖甲所示 把電容器的兩個(gè)極板分別與電源的正負(fù)極相連 兩個(gè)極板就分別帶上了等量的異號(hào)電荷 想一想 這個(gè)過(guò)程中流過(guò)電流表的電流方向如何 若將已帶電的兩極板接通 如圖乙所示 流過(guò)電流表的電流方向又是怎樣的 提示 向右向左 1 電容器的結(jié)構(gòu)電容器由兩個(gè) 彼此絕緣的導(dǎo)體組成 電容器的導(dǎo)體間可以填充絕緣物質(zhì) 電介質(zhì) 常見(jiàn)的平行板電容器就是由兩塊正對(duì)而又相距很近的金屬板組成的 2 電容器的充放電 1 充電 使電容器的兩個(gè)極板帶上等量異種電荷的過(guò)程 2 放電 使電容器的兩極板上的電荷中和的過(guò)程 3 電場(chǎng)能 電容器充電后 兩極板間存在電場(chǎng) 從電源獲得的能量?jī)?chǔ)存在電場(chǎng)之中 稱(chēng)為電場(chǎng)能 互相靠近 二 電容器的電容水缸盛水的本領(lǐng) 由水缸本身決定 與水缸是否盛有水無(wú)關(guān) 與水缸盛水的多少也無(wú)關(guān) 電容器是容納電荷的 容器 電容器容納電荷的本領(lǐng)與兩極板間的電壓有關(guān)嗎 提示 無(wú)關(guān) 1 定義 電容器所帶的電荷量與電容器兩極板間的電勢(shì)差的 叫做電容器的電容 公式 2 物理意義 電容是表示電容器儲(chǔ)存 本領(lǐng)大小的物理量 3 單位 在國(guó)際單位制中 電容的單位是 簡(jiǎn)稱(chēng)法 符號(hào)是f 在實(shí)際使用中還有其他單位 如 它們之間的換算關(guān)系是 1f f pf 比值 電荷 法拉 微法 皮法 106 1012 三 決定電容的因素1 根據(jù)異種電荷相互吸引 兩塊相互靠近的金屬板就具備了容納電荷的本領(lǐng) 分別帶上正負(fù)電荷的金屬板便組成了電容器 它的電容與什么量有關(guān) 平行板電容器可變電容器提示 與兩板間距 板間介質(zhì)及正對(duì)面積有關(guān) 2 由于平行板電容器的電容與多種因素有關(guān) 故可采取 探究電容的決定因素 變量控制法 1 平行板電容器的電容與兩極板的正對(duì)面積s成 與兩極板間的距離d成 并跟板間插入的 有關(guān) 2 公式 當(dāng)平行板電容器的兩極板間為真空時(shí) 其電容c0 式中k為靜電力常量 當(dāng)平行板電容器的兩極板間充滿同一種電介質(zhì)時(shí) 其電容c rc0 式中 r為電介質(zhì)的 正比 反比 電介質(zhì) 相對(duì)介電常數(shù) 四 靜電與新技術(shù)1 鎖住黑煙靜電在技術(shù)上有很多的應(yīng)用 如激光打印 噴墨打印 靜電除塵 靜電復(fù)印等 利用靜電進(jìn)行除塵的最大特點(diǎn)是 先使空氣中的塵埃帶上 并在電場(chǎng)力的作用下被吸附到 上 當(dāng)塵埃累積到一定程度時(shí) 可以在 的作用下落入漏斗中 實(shí)現(xiàn)了除塵的作用 靜電 金屬圓筒 重力 2 防止靜電危害靜電產(chǎn)生危害的必要條件是積累 的靜電荷 因此 防止靜電危害的基本原則是 和 以避免靜電的積累 常用方法有 非導(dǎo)電材料的抗靜電處理等 足夠多 控制靜電的產(chǎn)生 把產(chǎn)生的靜電迅速引走 靜電接地 增加濕度 1 靜電噴漆是利用了靜電的什么性質(zhì) 提示 異種電荷相互吸引 2 油罐車(chē)上常拖有一條鐵鏈 紡織車(chē)間中的地毯都織有金屬絲 你知道這是為什么嗎 提示 接地放電是指為了防止物體上過(guò)量積累電荷 而用導(dǎo)體與大地連接 把電荷導(dǎo)入大地進(jìn)行放電 這樣能有效防止靜電的危害 電容器的電容 3 c q u與c rs 4 kd 的比較 定義式 決定式 電容器容納電荷的本領(lǐng)由q u來(lái)量度 由本身的結(jié)構(gòu) 如平行板電容器的 r s d等因素 來(lái)決定 單選 電容器是一種常用的電子元件 對(duì)電容器的認(rèn)識(shí)正確的是 a 電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷的能力b 電容器的電容與它所帶的電荷量成正比c 電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比d 電容的常用單位有 f和pf 1 f 103pf 解析 電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 a正確 電容是表征電容器本身性質(zhì)的物理量 只與自身的構(gòu)造因素有關(guān) 與電容器所帶的電荷量和兩極板間的電壓無(wú)關(guān) b c不正確 電容器常用單位的換算關(guān)系是1 f 106pf d不正確 a 1 單選 下面關(guān)于電容器及其電容的敘述正確的是 a 任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體 就組成了電容器 跟這兩個(gè)導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)b 電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和c 電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比d 一個(gè)電容器的電荷量增加 q 1 0 10 6c時(shí) 兩板間電壓升高10v 則電容器的電容無(wú)法確定 a 平行板電容器的兩類(lèi)典型問(wèn)題 2 平行板電容器充電后 切斷與電源的連接 并保持兩極板絕緣如果兩極板切斷與電源的連接 并保持兩極板絕緣 電容器既不會(huì)充電也不會(huì)放電 電容器的帶電荷量q就保持不變 電容器的極板距離d 極板的正對(duì)面積s 電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù) r發(fā)生變化 將引起電容器的電容c 兩極板間的電壓u 極板間的場(chǎng)強(qiáng)e的變化 可根據(jù)下列幾式討論c u e的變化情況 單選 用變量控制法 可以研究影響平行板電容器電容的因素 如圖所示 設(shè)兩極板正對(duì)面積為s 極板間的距離為d 靜電計(jì)指針偏角為 實(shí)驗(yàn)中 極板所帶電荷量不變 若 a 保持s不變 增大d 則 變大b 保持s不變 增大d 則 變小c 保持d不變 減小s 則 變小d 保持d不變 減小s 則 不變 a 2 雙選 一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積 間距和電荷量不變 在兩極板間插入一電介質(zhì) 其電容c和兩極板間的電勢(shì)差u的變化情況是 a c增大b c減小c u增大d u減小 ad 與電容有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題 范例 10分 如圖所示 水平放置的兩平行金屬板a b相距為d 電容為c 開(kāi)始時(shí)兩極板均不帶電 a板接地且中央有一小孔 現(xiàn)將帶電液滴一滴一滴地從小孔正上方h高處無(wú)初速地滴下 設(shè)每滴液滴的質(zhì)量為m 電荷量為q 落到b板后把電荷全部傳給b板 則 1 第幾滴液滴將在a b間做勻速直線運(yùn)動(dòng) 2 能夠到達(dá)b板的液滴不會(huì)超過(guò)多少滴 思路點(diǎn)撥 1 第n滴在a b板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 滴到b板上的液滴共 n 1 滴 2 當(dāng)液滴恰好達(dá)到b板時(shí)