電容器與電容_ppt

1、 電容器與電容情景探究一情景探究一 攝影時如光線不足攝影時如光線不足, ,你一定知道用你一定知道用閃光燈閃光燈, ,在如此短的時間內在如此短的時間內, ,僅靠電池僅靠電池直接給閃光燈供電就能發(fā)出如此強的直接給閃光燈供電就能發(fā)出如此強的光嗎光嗎? ?請你探究分析其中的奧妙請你探究分析其中的奧妙! !內置閃光燈的相機情景探究三情景探究三萊頓瓶萊頓瓶-存儲電荷的裝置也可稱為也可稱為“電容器”探究感應起電機的構造與工作原理探究感應起電機的構造與工作原理電電腦腦主主板板一.電容器1.電容器的構造:任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導體都可以構成電容器. 在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(電介質)

2、,就組成一個最簡單的電容器,叫做平行板電容器2. 2.電容器的工作狀態(tài)電容器的工作狀態(tài): :作用作用: :可以容納電荷可以容納電荷. .充電：電 容 器充電實驗2. 2.電容器的工作狀態(tài)電容器的工作狀態(tài): :作用作用: :可以容納電荷可以容納電荷. .充電：使電容器帶電的過程使電容器帶電的過程, ,叫充電叫充電. .特點：A.兩極板帶等量異種電荷B.兩極板間有電壓C.極板間有電場D. 極板間有電場能放電:使電容器兩極板上的電荷中和的過程.是電場能轉化為其它能的過程 電容器的電荷量電容器的電荷量Q Q 電容器所帶的電荷量，電容器所帶的電荷量，是指每個極板所帶的電荷量是指每個極板所帶的電荷量Q Q

3、的絕對值的絕對值那電容器儲存電荷的本領如何表征呢？二 電 容. .實驗表明：實驗表明：電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量QQ與電與電容器兩極板間的電勢差成正比，比值容器兩極板間的電勢差成正比，比值Q/U Q/U 是一個常量。不同的電容器，這個是一個常量。不同的電容器，這個比值一比值一 般是不同的。般是不同的。. .這個比值表征了電容器儲存電荷的特性這個比值表征了電容器儲存電荷的特性ks5u精品課件二、電容二、電容（C)C)1.1.定義：把電容器帶定義：把電容器帶電量電量Q Q與兩極板間的與兩極板間的電壓電壓U U的比值叫這個電容器的的比值叫這個電容器的電容電容，用，用C C表表示。示。2.2

4、.定義式：定義式： C=Q/UC=Q/U3.3.單位：法拉（單位：法拉（F F） 1F=1C/V1F=1C/V 其它單位：其它單位：1F = 101F = 106 6F = 10F = 101212pFpF4.4.物理意義：反映電容器容納電荷的本領。物理意義：反映電容器容納電荷的本領。任意任意一個極板帶電量的絕對值叫電容器一個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量的帶電量V與h的關系=S hV+-+-類比QUCS的大小與V、h無關UUQQ類比法理解電容概念（水容器與電容器）類比法理解電容概念（水容器與電容器）類比結果：類比結果： C C不由不由Q Q和和U U來決來決定，由電容器本身來定，由電容器

5、本身來決定。決定。對一個確定的電容器而言，電容是不變的，C與Q、U無關。對一個確定的水容器而言，水容是不變的，與m、h無關。ks5u精品課件理解2.電容器的QU圖象U/VQ/CUQ1C1C2Q2C=Q/UC=Q/U最簡單的電容器是平行板電容器最簡單的電容器是平行板電容器 猜想：平行板電容器的電容跟哪些猜想：平行板電容器的電容跟哪些因素有關？因素有關？兩極板間的距離兩極板間的距離d 兩極板間的正對面積兩極板間的正對面積S是否插入電介質或電介質的種類是否插入電介質或電介質的種類。實實 驗驗 探探 究究ks5u精品課件C C和和d d成反比成反比 C C與與S S成正比成正比 C C與與成正比成正比

6、 kdSCr4相對介電常數(shù)相對介電常數(shù)正對面積正對面積靜電力常量靜電力常量兩極板間的距離兩極板間的距離（平行板電容器）（平行板電容器）三三. .平行板電容的決定因素平行板電容的決定因素 電容器的電容是電容器本身的結構決定，電容器的電容是電容器本身的結構決定，與是否帶電或與帶電量的多少無關。與是否帶電或與帶電量的多少無關。十十 十十 十十 十十 十十 十十 十十 十十 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一 一一保持電容器的兩極板與電源相連保持電容器的兩極板與電源相連UC（d，S， ），Q，EkdSCr4Q=CUdUE 十十 十十 十十 十十 十十 十十 十十 十十 一一 一一 一一 一一 一

7、一 一一 一一 一一充電后，切斷與電源的連接充電后，切斷與電源的連接C（d，S， ），U，E思考與討論思考與討論 ：平行板電容器充電后，繼續(xù)：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接。在這種情況保持電容器的兩極板與電源相連接。在這種情況下，如果增大兩極板間的距離下，如果增大兩極板間的距離d，那么，兩極板，那么，兩極板間的電勢差間的電勢差U、電容器所帶的電量、電容器所帶的電量Q、兩極板間、兩極板間的場強的場強E各如何變化？各如何變化？解析：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連解析：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接，其電勢差恒等于電源電壓，并保持

8、不變。接，其電勢差恒等于電源電壓，并保持不變。 C=S/4kdS/d E=U/d1/d Q=CU=US/4kdS/d思考與討論思考與討論 ： 平行板電容器充電后，切斷與平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如果增大電源的連接。在這種情況下，如果增大d，則，則U、Q、E各如何變化？各如何變化？解析：平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器不存在解析：平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器不存在充、放電的可能性，兩極板上的帶電量充、放電的可能性，兩極板上的帶電量Q始終不變始終不變。C=S/4kdS/dU=Q/C=Q/（S/4kd）d/SE=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4k

9、d）= kQ/S 1/S四常用電容器展示各種電容器實物展示各種電容器實物電容器是一儲能元件電容器是一儲能元件。紙質電容器紙質電容器陶瓷電容器陶瓷電容器電解電容器電解電容器鉭電容器鉭電容器可變電容器可變電容器該元件有兩片錫箔（導體），中間是一層薄紙。 請帶著這樣以下幾個問題閱讀課本第請帶著這樣以下幾個問題閱讀課本第43頁常用頁常用電容器部分內容。電容器部分內容。常用電容器，從構造上看，可以分為哪兩類？常用電容器，從構造上看，可以分為哪兩類？常用的固定電容器有哪些？常用的固定電容器有哪些？電解電容器與其它常用電容器相比有什么顯著電解電容器與其它常用電容器相比有什么顯著特征？特征？常用電容器可分為固

10、定電容器和可變電容器。常用電容器可分為固定電容器和可變電容器。聚苯乙烯電容器和電解電容器聚苯乙烯電容器和電解電容器電解電容器的正、負極性是固定的。電解電容器的正、負極性是固定的。3 3、擊穿電壓和額定電壓：、擊穿電壓和額定電壓：六、常用電容器六、常用電容器 加在電容器兩極板上的電壓不能超過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，電介質將某一個限度，超過這個限度，電介質將被被擊穿擊穿，這個電壓稱為，這個電壓稱為擊穿電壓擊穿電壓。 電容器電容器正常工作正常工作時兩極板上的時兩極板上的最大電最大電壓壓，稱為，稱為額定電壓額定電壓。額定電壓額定電壓比比擊穿電壓擊穿電壓低低外殼上標的電

11、壓外殼上標的電壓是是額定電壓額定電壓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電容器+-定片動片常見電容器【例例1 1】兩平行金屬板，正對放置，充電后兩極間的電勢兩平行金屬板，正對放置，充電后兩極間的電勢差為差為2V2V，兩極板帶電量分別為，兩極板帶電量分別為+6+61010-6 -6C C和和-6 -61010-6 -6C C，求：求：(1)(1)電容電容C C；(2)(2)若電勢差升高若電勢差升高1V1V，電容，電容CC和所帶電量和所帶電量QQ為多少為多少? ?【解析解析】電容器的電容電容器的電容C=Q/UC=Q/U，但電容是由電容器的，但電容是由電容器的構造決定的，

12、跟構造決定的，跟Q Q、U U無關無關. . (1) (1)根據(jù)電容的定義式根據(jù)電容的定義式 C=Q/U=(6C=Q/U=(61010-6-6/2)F=3/2)F=31010-6-6F F (2) (2)若電勢差升高若電勢差升高1V1V，電容器的電容仍不變，而此，電容器的電容仍不變，而此時所帶電量時所帶電量 Q=CU=3Q=CU=31010-6-63C=93C=91010-6-6C C練習一如圖所示，是描述對給定的電容器充電時極板上帶電量極板間電壓和電容之間的關系的圖象，其中正確的是答案：BCD A例題：如圖所示，是一種通過測量電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖，電容器的兩個電極分別用導線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小，下列關于該儀器的說法正確的是該儀器中電容器的電極分別是金屬芯柱和導電液體金屬芯柱外套的絕緣層越厚，該電容器的電容越大如果指示器顯示電容增大了，則說明電容器中的液面升高了如果指示器顯示電容減小了，則說明電容器中的液面升高了答案：BU10VC=3.0X10-10Fd=1.2X10-3mm=2.0X10-13Kg7.7.如圖所示，一平行板電容器連在如圖所示，一平行板電容器連在U U10V10V的直的直流電源上，電容流電源上，電容C=3.0X10-10FC=3.0X10-10F，兩極板間