電容器與電容新人教選修PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1電容器與電容新人教選修電容器與電容新人教選修帶電體放在空中，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。1、電容器：能夠容納（儲存）電荷的器件。 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。例如收音機(jī)的“調(diào)臺”就是利用電容器來實(shí)現(xiàn)的。那么，電容器的構(gòu)造如何？它有和性質(zhì)及特點(diǎn)呢？第1頁/共21頁（1）構(gòu)造： 兩個互相靠近且彼此絕緣的導(dǎo)體。a.電容器的極板：構(gòu)成電容器的兩個導(dǎo)體。b.最簡單的電容器平行板電容器：在兩個正對的平行金屬 板間夾上一層電介質(zhì)（絕緣體）。（2）工作方式:（演示）

2、1）充電：使電容器帶電的過程。 （其它能轉(zhuǎn)化為電場 能）充電后兩極板帶有等量的異種電荷。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）放電：使電容器失去電荷的過程。（電場能轉(zhuǎn)化為 其它形式的能）（3）電容器是儲存電場能的裝置。 1）原理：異種電荷互相吸引。 2）電容器的電荷量：一個極板所帶電量的絕對值。第2頁/共21頁越大，則表明U一定時，容納了更多的電荷量Q，即此電容器的電容越大。第3頁/共21頁（2）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。（3）定義式：UQC （4）單位：法拉（簡稱法），符號為“F”。 常用單位：微法（F）、皮法

3、（pF）。 1F = 10-6F，1 pF =10-12F。 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？（5）計(jì)算式：UQUUQQUQC第4頁/共21頁+靜電計(jì) 靜電計(jì)是在驗(yàn)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。在Q和S不變時，d減小，U減小。由C=Q/U知：C增大。d則引力F，容量C第5頁/共21頁+靜電計(jì) 在Q和d不變時，S越小，U越大。由C=Q/U可知：C越小。S相當(dāng)于r，引力F，故C第6頁/共21頁+靜電計(jì) 在Q、 d和S不變時，插入電介質(zhì)（r增大），U減小。由C=Q/U知：C增大。 介質(zhì)插入平行板電容器兩極中后，使正負(fù)

4、極板中的電荷更加不易相向運(yùn)動而中和，從而C。第7頁/共21頁dkSCr4（平行板電容器）r相對介電常數(shù)；k=9.0109Nm2/C2一般來說，電容器的電容決定于兩極板的大小和形狀、相對位置及板間的電介質(zhì)。3、常用電容器：（1）按構(gòu) 造分:固定電容器：C不可變（符號為 ） 可變電容器：C可改變（符號為 ）半可變電容器：C只能作微小改變第8頁/共21頁（2）按介 質(zhì)分：紙介電容器：容量大，價格低，體積??； 損耗大，有電感。云母電容器：介質(zhì)損耗小，絕緣性能好， 較穩(wěn)定。4、電容器的重要指標(biāo)：電容及額定電壓。瓷介電容器：耐磨，壽命長；易破碎。電解電容器：容量大（介質(zhì)薄且兩極近)， 體積??；有極性，易漏

5、電。 （符號為： ）（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。第9頁/共21頁感應(yīng)起電機(jī)萊頓瓶- 現(xiàn)在叫“電容器”小結(jié)：1、電容器是電器中是一個不可缺少的關(guān)鍵元件之一。第10頁/共21頁第11頁/共21頁2、任何兩個相近又彼此絕緣的導(dǎo)體均可認(rèn)為是一個電 容器（如一段雙股塑料電線，兩股平行的輸電線等），其 容量電容的大小只跟電容器自身的構(gòu)造（S、d 、r）有關(guān)，而與Q、U無關(guān)。3、利用公式C =rS4kd，C = QU，E = Ud，可 以判斷電容器的帶電量Q、兩極板間電勢差U、兩極 板間場強(qiáng)E的變化。(Q= r

6、SU 4kd ; U=4kQd /rS; E=4kQ/ rS)4、電容的串聯(lián)：1/C=1/C1+1/C2+1/C3 電容的并聯(lián)：C=C1+C2+C3+第12頁/共21頁1、某電容C=20PF，那么用國際單位表示，它的電容 為_F 210-11練習(xí)鞏固：2、兩個電容器電量之比為2：1，電壓之比為1：2， 則 它們的電容之比為_ 。 4:13、對于一個確定的電容器的電容正確的理解是：（ ） A電容與帶電量成比。 B 電容與電勢差成反比。 C電容器帶電量越大時，電容越大。 D對確定的電容器，每板帶電量增加，兩板間電勢 差必增加。D第13頁/共21頁4、關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是：（ ） A.

7、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CD5、有一正充電的平行板電容器，若使它的電荷量減少 310-4C，其電壓降為原來的三分之一，則:（ ）A、電容器原來的帶電量可能是910-4C B、電容器原來的帶電量為4.510-4C C、電容器原來的電壓可能為1VD、電容器原來的電壓可能為110-4VBC第14頁/共21頁D6、下列說法中正確的是:（ ） A、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。 B、由公式C=Q/U 可知，電容器的電容隨帶電量Q

8、的 增加而變大。 C、平行板電容器保持帶電量不變而增大板距時，兩 板間電壓要減小。 D、電容器的帶電量與兩極板間的電勢差成正比。7、兩塊平行金屬板帶等量異量電荷，要使兩板間的電 壓加倍，而板間的電場強(qiáng)度減半，應(yīng)使（ ）A、兩板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍B、兩板的電荷量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍C、兩板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍D、兩板的電荷量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍C第15頁/共21頁8、用兩節(jié)相同的電池給兩個電容器C1和C2充電，已 知C1C2，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，兩電容器的電勢 差分別為U1和U2，帶電量分別為Q1和Q2，則： （ ） AU1U2 BU1=U2 CQ1=Q2

9、 DQ1Q2 BD9、某平行板電容器的電容為C，帶電荷量為Q，相距為 d，今在板間中點(diǎn)放一個電荷量為q的點(diǎn)電荷，則它 受到的電場力的大小為（ ） A、 B、 C、 D、 2dkQq22dkQq4CdQqCdQq2C第16頁/共21頁10、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116中正確的 是：( )ACE第17頁/共21頁D11、在下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板A 與一個靈敏的靜電計(jì)相接，極板B接地，若極板B稍 向上移動一點(diǎn)，由觀察到的指針變化做出平行板電 容器電容變小的依據(jù)是：（ ） A、兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小 B、兩極板

10、間的電壓不變，極板上的電荷量變大 C、極板上電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變小 D、極板上電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變大第18頁/共21頁A12、平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在 兩板間有一正電荷（電荷量很少）固定在P點(diǎn)，如 圖所示，以U表示電容兩極板間的電壓，E表示兩極 板間的場強(qiáng)，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢能，若保 持負(fù)極板不動，而將正極板移至圖中虛線所示的位 置，則（ ）A、U變大， Ep不變 B、E變大， Ep不變C、U變小， Ep變大 D、U不變， Ep不變解：由U=4kQd/rS及 E=4kQ/ rS可知：d增大，則U增大 而E不變；Ep= qp=qEd1 也不變。第19頁/共21頁13、如圖所示， C1和 C2是兩個相同的平行板電容器，帶 有相等的電荷量，用導(dǎo)線連接如圖。今在電容器 C1 的兩極板間插入一塊電介質(zhì)