高中物理第一章 第八節(jié) 電容器的電容課件新人教版選修3.ppt

第八節(jié)電容器的電容 定義 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 一 電容器 平行板電容器 電介質(zhì) 電容器的極板 電容器的極板 2 電容器的充電 將電容器兩個(gè)極板帶上電荷的過(guò)程 叫電容器的充電 一 電容器 正極板 負(fù)極板 兩板分別帶等量異種電荷 每個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量 e 有短暫的電流 兩極間有電壓 3 電容器的放電 用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通 兩極失去電荷的過(guò)程 叫電容器的放電 一 電容器 在放電過(guò)程中導(dǎo)線上有短暫的電流產(chǎn)生 電容器兩極正負(fù)電荷通過(guò)導(dǎo)線中和 1 電容器帶電的特點(diǎn) 充電后的電容器兩極間的電壓 叫電容器的電壓 二 電容器的電容 電容器的帶電量q越多 電壓u越高 q 0 01c u 100v q 0 02c u 200v q 0 03c u 300v q與u成正比q u是定值 兩極間有電壓u 2 電容器帶電與水桶盛水類比 二 電容器的電容 h 1cm v 1dm3 h 2cm v 2dm3 v與h成正比v h是定值 水桶截面積 二 電容器的電容 h 1cm v 1dm3 h 1cm v 4dm3 水桶v h s越大 容納水的本領(lǐng)越強(qiáng) 2 電容器帶電與水桶盛水類比 s與v h無(wú)關(guān) 3 電容的定義 電容器所帶電量q與電容器兩極間的電壓u的比值 叫電容器的電容 二 電容器的電容 u 容納電荷的本領(lǐng) 與水桶截面積s類比 4 電容的單位 二 電容器的電容 法拉 f 還有 微法 皮法 p 1f 1c v 如果一個(gè)電容器帶1c電量時(shí) 兩極間電壓是1v 這個(gè)電容器的電容就是1f 1 關(guān)于電容 下列說(shuō)法中正確的是 a 電容器的極板上帶電量越大 這只電容器的電容就越大b 電容器的極板間電壓越大 這只電容器的電容就越大c 如果電容器兩極板上沒(méi)有帶電 它的電容為零d 對(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō) 兩板間的電勢(shì)差隨所帶電量的增加而增加 電容器的電容與電量q及電壓u都無(wú)關(guān) 由電容器本身決定 與水桶截面積s類似 例與練 2 如圖所示 將平行板電容器兩極板分別接在電壓是6v的電池組正負(fù)極 跟電池組負(fù)極相連的極板帶電量為 9 0 10 8c 則電容器的帶電量為c 電容器的電容為pf 若將此電容器兩極接電壓12v的電池組正負(fù)極 電容器的電容為pf 9 0 10 8 1 5 104 1 5 104 電容與電壓u無(wú)關(guān) 例與練 3 對(duì)于一給定的電容器 在如下圖所示中 描述電容c 帶電荷量q 電壓u之間的相互關(guān)系的圖線中正確的是 例與練 4 用兩節(jié)相同的電池分別給兩個(gè)原來(lái)不帶電的電容器充電 已知c1q2c q1 q2d 無(wú)法確定 例與練 5 電容器的電容c 2 0 10 8f 如果電容器兩極板電壓增加了10v 則電容器的帶電量變化了多少 電容的另一種定義式 例與練 1 電容與兩板正對(duì)面積s的關(guān)系 三 平行板電容器的電容 靜電計(jì) 2 電容與板間距離d的關(guān)系 三 平行板電容器的電容 3 電容與電介質(zhì)的關(guān)系 三 平行板電容器的電容 4 平行板電容器的電容公式 三 平行板電容器的電容 兩板間距離 兩板正對(duì)面積 介電常數(shù)真空 r 1 靜電力常量 5 平行板電容器充電平衡后仍與電源相連 兩極板間的電壓是u 充電荷量為q 兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為e 電容為c 現(xiàn)將兩極板間距離減小 則 a q變大b c變大c e不變d u變小 例與練 6 平行板電容器充電平衡后與電源斷開(kāi) 兩極板間的電壓是u 充電荷量為q 兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為e 電容為c 現(xiàn)將兩極板間距離減小 則 a q變大b c變大c e不變d u變小 e與d無(wú)關(guān) 即e不變 例與練 7 用電壓為u的直流電源給電容為c平行板電容器充電 充完電后電容器兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小為e 1 充完電后 若仍閉合電鍵k 將電容器兩極板正對(duì)面積變?yōu)樵瓉?lái)的一半 則電容器的電容變?yōu)?流過(guò)導(dǎo)線中的電流方向?yàn)閺臉O板流向極板 c 2 正 負(fù) 例與練 7 用電壓為u的直流電源給電容為c平行板電容器充電 充完電后電容器兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小為e 2 充完電后 若斷開(kāi)電鍵k 將電容器的兩個(gè)極板距離變?yōu)樵瓉?lái)的一半 則電容器的電容變?yōu)?電容器兩極板間的電壓變?yōu)?電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為 2c u 2 e 例與練 7 用電壓為u的直流電源給電容為c平行板電容器充電 充完電后電容器兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小為e 3 充完電后 若仍閉合電鍵k 將一塊厚度為兩板距離一半的平行于極板的矩形金屬塊放入兩極板中間 電容器的電容變?yōu)?流過(guò)導(dǎo)線中的電流方向?yàn)閺臉O板流向極板 2c 負(fù) 正 例與練 8 平行板電容器兩板距離為4cm 帶電量為8 10 8c 板間場(chǎng)強(qiáng)為4 104n c 則其電容為 若保持其它條件不變 而使兩板正對(duì)面積減為原來(lái)的1 2 則其電容為 若將兩板距離增加為8cm 則兩板間場(chǎng)強(qiáng)為 電容為 5 10 11f 2 5 10 11f 4 104n c 2 5 10 11f 例與練 9 平行金屬板a b間距離為6cm 電勢(shì)差uab 300v保持不變 將一塊3cm厚的矩形導(dǎo)體平行放入a b板之間 它左側(cè)面p與a平行正對(duì)且離a板1cm 以b板電勢(shì)為零 則a b兩板正中央一點(diǎn)c的電勢(shì)由此而發(fā)生怎樣的變化 a 變?yōu)榱鉨 仍為150vc 升高50vd 降低50v a b p c 例與練 10 如圖所示 平行板電容器a b間有一帶電油滴p正好靜止在極板正中間 現(xiàn)將兩極板間稍錯(cuò)開(kāi)一些 其它條件不變 則 a 油滴將向上加速 電流計(jì)中電流由b流向ab 油滴將向下加速 電流計(jì)中電流由a流向bc 油滴將靜止不動(dòng) 電流計(jì)中電流由b流向ad 極板帶電量減少 兩板間電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)不變 例與練 11 水平放置的平行板電容器 兩板相距5mm 電容為2 f 當(dāng)將其充電到兩板電壓為100v時(shí) 一個(gè)質(zhì)量為10 10g的帶電塵埃正好在板間靜止 則塵埃的電荷量為c mg f 例與練 1 固定電容器 四 常用電容器 1 聚苯乙烯電容器 以聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì) 用兩層鋁箔為極板 符號(hào) 1 固定電容器 四 常用電容器 2 電解電容器 用鋁箔做一個(gè)極板 以鋁箔上很薄的一層氧化膜為電介質(zhì) 用浸過(guò)電解液的紙做另一個(gè)極板 符號(hào) 電容較大 2 可變電容器 四 常用電容器 兩極由兩組鋁片組成 固定的一組鋁片叫做定片 可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫做動(dòng)片 空氣為電介質(zhì) 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片 使兩組鋁片的正對(duì)面積發(fā)生變化 電容相應(yīng)變化 符號(hào) 3 擊穿電壓和額定電壓 四 常用電容器 加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一個(gè)限度 超過(guò)這個(gè)限度 電介質(zhì)將被擊穿 這個(gè)電壓稱為擊穿電壓 電容器正常工作時(shí)兩極板上的最大電壓 稱為額定電壓 額定電壓比擊穿電壓低 外殼上標(biāo)的電壓是額定電壓 12 某電解電容器上標(biāo)有 25v470 f 的字樣 對(duì)此 下述說(shuō)法中正確的是 a 當(dāng)電容器兩極間電壓是25v時(shí) 電容器的電容才是470 fb 電容器兩極間電壓必須是25v時(shí) 電容器才能正常工作c 電容器兩極間電壓必須在直流25v以下時(shí) 電容器才能正常工作d 這種電容器使用時(shí) 必須考慮電容器的兩根引線的極性 額定電壓25v是電容器正常工作