電容器與電容時(shí)分析PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電容器與電容時(shí)分析電容器與電容時(shí)分析內(nèi)置閃光燈的相機(jī)第1頁(yè)/共41頁(yè)萊頓瓶萊頓瓶-存儲(chǔ)電荷的裝置也可稱為也可稱為“電容器”探究感應(yīng)起電機(jī)的構(gòu)造與工作原理探究感應(yīng)起電機(jī)的構(gòu)造與工作原理第2頁(yè)/共41頁(yè)第3頁(yè)/共41頁(yè) 在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)(電介質(zhì)),就組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器,叫做平行板電容器第4頁(yè)/共41頁(yè)充電：第5頁(yè)/共41頁(yè)第6頁(yè)/共41頁(yè)充電：使電容器帶電的過(guò)程使電容器帶電的過(guò)程, ,叫充電叫充電. .特點(diǎn)： 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(chǎng)D. 極板間有電場(chǎng)能第7頁(yè)/共41頁(yè)第8頁(yè)/共41頁(yè)第9頁(yè)/共41頁(yè)第10頁(yè)/共41頁(yè)第1

2、1頁(yè)/共41頁(yè)那電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)如何表征呢？第12頁(yè)/共41頁(yè)第13頁(yè)/共41頁(yè)任意任意一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量第14頁(yè)/共41頁(yè)V與h的關(guān)系=S hV+-+-類(lèi)比QUCS的大小與V、h無(wú)關(guān)UUQQ類(lèi)比法理解電容概念（水容器與電容器）類(lèi)比法理解電容概念（水容器與電容器）類(lèi)比結(jié)果：類(lèi)比結(jié)果： C C不由不由Q Q和和U U來(lái)決定，由電來(lái)決定，由電容器本身來(lái)決定。容器本身來(lái)決定。第15頁(yè)/共41頁(yè)對(duì)一個(gè)確定的電容器而言，電容是不變的，C與Q、U無(wú)關(guān)。對(duì)一個(gè)確定的水容器而言，水容是不變的，與m、h無(wú)關(guān)。第16頁(yè)/共41頁(yè)U/VQ/CUQ1C1C

3、2Q2C=Q/UC=Q/U第17頁(yè)/共41頁(yè)最簡(jiǎn)單的電容器是平行板電容器最簡(jiǎn)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因素猜想：平行板電容器的電容跟哪些因素有關(guān)？有關(guān)？?jī)蓸O板間的距離兩極板間的距離d 兩極板間的正對(duì)面積兩極板間的正對(duì)面積S是否插入電介質(zhì)或電介質(zhì)的種類(lèi)是否插入電介質(zhì)或電介質(zhì)的種類(lèi)。第18頁(yè)/共41頁(yè)第19頁(yè)/共41頁(yè)第20頁(yè)/共41頁(yè)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 kdSCr4相對(duì)介電常數(shù)相對(duì)介電常數(shù)正對(duì)面積正對(duì)面積靜電力常量靜電力常量?jī)蓸O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

4、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(jié)構(gòu)決定，與是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(wú)關(guān)。否帶電或與帶電量的多少無(wú)關(guān)。第21頁(yè)/共41頁(yè)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第22頁(yè)/共41頁(yè)kdSCr4Q=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

5、第23頁(yè)/共41頁(yè)第24頁(yè)/共41頁(yè)第25頁(yè)/共41頁(yè)思考與討論思考與討論 ：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持：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。在這種情況下，如果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增大兩極板間的距離d，那么，兩極板間的電勢(shì)差，那么，兩極板間的電勢(shì)差U、電容器所帶的電量電容器所帶的電量Q、兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)、兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)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接，其解析：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(shì)差恒等于電源電壓，并保持不變。電勢(shì)差恒等于電源電壓，并保持

6、不變。 C=S/4kdS/d E=U/d1/d Q=CU=US/4kdS/d第26頁(yè)/共41頁(yè)思考與討論思考與討論 ： 平行板電容器充電后，切斷與電源平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如果增大的連接。在這種情況下，如果增大d，則，則U、Q、E各各如何變化？如何變化？解析：平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器不存在充、放解析：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/4kd）= kQ/S 1/

7、S第27頁(yè)/共41頁(yè)第28頁(yè)/共41頁(yè)電容器是一儲(chǔ)能元件電容器是一儲(chǔ)能元件。紙質(zhì)電容器紙質(zhì)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第29頁(yè)/共41頁(yè)該元件有兩片錫箔（導(dǎo)體），中間是一層薄紙。第30頁(yè)/共41頁(yè)3 3、擊穿電壓和額定電壓：、擊穿電壓和額定電壓： 加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一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)將被個(gè)限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿擊穿，這個(gè)電壓稱為這個(gè)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(shí)兩極板上的時(shí)兩極板上的最大電壓最大電壓，稱為稱為額定電壓額定電壓。額定電壓額定

8、電壓比比擊擊穿電壓穿電壓低低外殼上標(biāo)的電壓是外殼上標(biāo)的電壓是額定電壓額定電壓第31頁(yè)/共41頁(yè)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+-定片動(dòng)片第32頁(yè)/共41頁(yè)【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構(gòu)造決，但電容是由電容器的構(gòu)造決定的，跟定的，跟Q Q、U U無(wú)關(guān)無(wú)關(guān). . (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(shì)差升高若電勢(shì)差升高1V1V，電容器的電容仍不變，而此時(shí)所帶，電容器的電容仍不變，而此時(shí)所

9、帶電量電量 Q=CU=3Q=CU=31010-6-63C=93C=91010-6-6C C第33頁(yè)/共41頁(yè)答案：第34頁(yè)/共41頁(yè)BCD第35頁(yè)/共41頁(yè) A第36頁(yè)/共41頁(yè)答案：第37頁(yè)/共41頁(yè)B第38頁(yè)/共41頁(yè)第39頁(yè)/共41頁(yè)U10VC=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的直流電源的直流電源上，電容上，電容C=3.0X10-10FC=3.0X10-10F，兩極板間距離，兩極板間距離d=1.2X10-3md=1.2X10-3m，求：求：(g(g取取10m/s2)10m/s2)問(wèn)：?jiǎn)枺海? 1）該電容器