3電容器與電容ppt課件

1、第一章第八節(jié)教學(xué)目的教學(xué)目的 一知識(shí)與技藝一知識(shí)與技藝 1、知道什么是電容器及常見的電容器；、知道什么是電容器及常見的電容器； 2、知道電場能的概念，知道電容器充電和放電、知道電場能的概念，知道電容器充電和放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換；時(shí)的能量轉(zhuǎn)換； 3、了解電容器電容的概念及定義式，并能用來、了解電容器電容的概念及定義式，并能用來進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算；進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算； 4、知道平行板電容器的電容與哪些要素有關(guān)，、知道平行板電容器的電容與哪些要素有關(guān)，有什么關(guān)系；掌握平行板電容器的決議式并能運(yùn)有什么關(guān)系；掌握平行板電容器的決議式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問題。用其討論有關(guān)問題。 二過程與方法二過程與方法 結(jié)合實(shí)物察看與

2、演示，在計(jì)算過程中了解掌握結(jié)合實(shí)物察看與演示，在計(jì)算過程中了解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。 三情感態(tài)度與價(jià)值觀三情感態(tài)度與價(jià)值觀 領(lǐng)會(huì)電容器在實(shí)踐生活中的廣泛運(yùn)用，培領(lǐng)會(huì)電容器在實(shí)踐生活中的廣泛運(yùn)用，培育學(xué)生探求新事物的興趣。育學(xué)生探求新事物的興趣。 重點(diǎn)：重點(diǎn)： 掌握電容器的概念、定義式及平行板電容掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。器的電容。 難點(diǎn)：難點(diǎn)： 電容器的電容的計(jì)算與運(yùn)用電容器的電容的計(jì)算與運(yùn)用 教具預(yù)備：常見的電容器示教板教具預(yù)備：常見的電容器示教板,帶電羽的帶電羽的平行板電容器平行板電容器,靜電計(jì)靜電計(jì),介質(zhì)板介質(zhì)板,感應(yīng)起電機(jī)感應(yīng)起電機(jī),電

3、線電線 察看紙介電容器的構(gòu)造察看紙介電容器的構(gòu)造 該元件有兩片錫箔導(dǎo)體，中該元件有兩片錫箔導(dǎo)體，中間是一層薄紙。間是一層薄紙。兩個(gè)平行金屬板夾上一層絕緣物質(zhì)能兩個(gè)平行金屬板夾上一層絕緣物質(zhì)能否構(gòu)成一個(gè)電容器否構(gòu)成一個(gè)電容器? ?相鄰兩個(gè)同窗能否構(gòu)成電容器？相鄰兩個(gè)同窗能否構(gòu)成電容器？能能能能一、電容器一、電容器1 1、任何兩個(gè)彼此絕緣又相互接近的導(dǎo)體、任何兩個(gè)彼此絕緣又相互接近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器。這兩個(gè)導(dǎo)體稱為電都可以構(gòu)成電容器。這兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容器的電極。容器的電極。2 2、電容器的充放電、電容器的充放電 充電：使電容器帶上電荷的過程充電：使電容器帶上電荷的過程(Q(Q添加添加 U U添

4、加添加 E E添加添加 電場能添加電場能添加) )充電時(shí)兩個(gè)極板總是帶等量的異種電荷充電時(shí)兩個(gè)極板總是帶等量的異種電荷, ,每個(gè)極板帶每個(gè)極板帶電量的絕對值叫做電容器的帶電量電量的絕對值叫做電容器的帶電量 放電：使電容器失去電荷的過程放電：使電容器失去電荷的過程Q Q減少減少 U U減少減少 E E減少減少 電場能減少電場能減少3 3、電容器的作用：、電容器的作用： 包容儲(chǔ)存電荷包容儲(chǔ)存電荷 留意：留意： 電容器充電的過程中，在兩極間加電容器充電的過程中，在兩極間加電壓、兩板帶等量異種電荷不斷增大電壓、兩板帶等量異種電荷不斷增大, ,直到兩極電壓等于電源電壓為止，該直到兩極電壓等于電源電壓為止

5、，該過程中電路中有短暫的充電電流；過程中電路中有短暫的充電電流； 電容器充電后切斷電源電荷不消逝，電容器充電后切斷電源電荷不消逝，從電源獲得的電能儲(chǔ)存在了電場中從電源獲得的電能儲(chǔ)存在了電場中電場能。電場能。電容器的電量：指一個(gè)極板所帶電電容器的電量：指一個(gè)極板所帶電量的絕對值。量的絕對值。圓柱型水杯容器的儲(chǔ)水問題圓柱型水杯容器的儲(chǔ)水問題: :hhABC1.1.水位每升高水位每升高h(yuǎn) h，試比較，試比較A A、B B、C C的儲(chǔ)水的儲(chǔ)水量量2.2.哪個(gè)儲(chǔ)水身手大？哪個(gè)儲(chǔ)水身手大？如何反映其儲(chǔ)水如何反映其儲(chǔ)水身手？身手？hQ深度水量S截面積思索與討論思索與討論 那電容器儲(chǔ)存電荷的身手如何表征那電容

6、器儲(chǔ)存電荷的身手如何表征呢？呢？UQC 1 1、電容器所帶電量、電容器所帶電量Q Q與電容器兩極板間的與電容器兩極板間的電勢差電勢差U U的比值，叫電容器的電容。符號(hào)的比值，叫電容器的電容。符號(hào)C C。2 2、電容的定義式、電容的定義式: : Q Q指每一個(gè)極板帶電量絕對值指每一個(gè)極板帶電量絕對值, , U U表示電容器兩板的電勢差表示電容器兩板的電勢差電壓電壓. .了解：了解： 電容器的電容與電容器的電容與Q Q、U U無關(guān)，由電容無關(guān)，由電容器本身的構(gòu)造決議。器本身的構(gòu)造決議。二二. .電容電容UQC 3 3、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差添、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差添加加1

7、V1V時(shí)，所需求的電荷量。時(shí)，所需求的電荷量。 4 4、意義：電容是一個(gè)反映電容器包容電荷身、意義：電容是一個(gè)反映電容器包容電荷身手大小的物理量。手大小的物理量。5 5、單位：、單位： 國際單位制：法拉國際單位制：法拉法法F F 1F=1C / V1F=1C / V 常用單位：微法常用單位：微法F);F);皮法皮法pF) pF) 1F=106F=1012pF 1F=106F=1012pFUQC課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1 1、某一電容器，當(dāng)帶電量為、某一電容器，當(dāng)帶電量為4 410-6C10-6C，兩極板間的電勢差為兩極板間的電勢差為20v20v，求，求1 1電容器的電容電容器的電容2 2當(dāng)所帶電量減半

8、時(shí)，電容器的電容當(dāng)所帶電量減半時(shí)，電容器的電容為多少為多少3 3假設(shè)電容器不帶電呢？假設(shè)電容器不帶電呢？研討平行板電容器研討平行板電容器的電容和哪些要素有關(guān)的電容和哪些要素有關(guān)三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容4sCkd1.1.板間是真空時(shí)：板間是真空時(shí)：2 .2 .板間充溢介質(zhì)時(shí)：板間充溢介質(zhì)時(shí)：4rsCkd式中式中 S S表示兩板的正對面積表示兩板的正對面積 d d表示兩板間的間隔表示兩板間的間隔 r r是電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，與電介質(zhì)的性是電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。質(zhì)有關(guān)。幾種常用介質(zhì)的相對介電常數(shù)：見課本幾種常用介質(zhì)的相對介電常數(shù)：見課本P30 P30 四、常

9、用電容器四、常用電容器1 1、固定電容器：電容固定不變、固定電容器：電容固定不變 聚苯乙烯電容器聚苯乙烯電容器 電解電容器電解電容器 ： 正負(fù)極不能接反，不能接交流電正負(fù)極不能接反，不能接交流電 2 2、可變電容器、可變電容器經(jīng)過改動(dòng)兩極間的經(jīng)過改動(dòng)兩極間的正對面積或間隔來正對面積或間隔來改動(dòng)電容改動(dòng)電容五、電容器運(yùn)用時(shí)應(yīng)留意的問題五、電容器運(yùn)用時(shí)應(yīng)留意的問題1 1、電容器的擊穿電壓：、電容器的擊穿電壓：加在電容器兩極板上的電壓不能超越某一限制，加在電容器兩極板上的電壓不能超越某一限制，超越這個(gè)限制，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，超越這個(gè)限制，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓稱為擊穿電壓

10、。這個(gè)極限電壓稱為擊穿電壓。2 2、電容器的額定電壓：、電容器的額定電壓：電容器正常任務(wù)時(shí)的最大電壓電容器正常任務(wù)時(shí)的最大電壓 額定電壓低于擊穿電壓額定電壓低于擊穿電壓3 3、留意電解電容器的極性、留意電解電容器的極性小小 結(jié)結(jié)一、電容器一、電容器1 1、任何兩個(gè)彼此絕緣又相互接近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器。、任何兩個(gè)彼此絕緣又相互接近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器。2 2、 電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量電場能電場能 電容器的放電：電容器與導(dǎo)線相連，電場能電容器的放電：電容器與導(dǎo)線相連，電場能其他方式能其他方式能二、電容二、電容1 1、定義、定義: C:

11、 C與與QQ、U U無關(guān)無關(guān) 2 2、單位：法拉、單位：法拉F 1F=106F=1012pFF 1F=106F=1012pF三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容 C C與與r r 、S S、d d有關(guān)有關(guān) 四、常用電容器四、常用電容器 電解電容器電解電容器 可變電容器可變電容器 五、電容器運(yùn)用時(shí)留意的問題五、電容器運(yùn)用時(shí)留意的問題 任務(wù)電壓任務(wù)電壓額定電壓額定電壓擊穿電壓擊穿電壓 電解電容器有極性，正負(fù)極不能接反，不能接交流電電解電容器有極性，正負(fù)極不能接反，不能接交流電UQC UQ4rsCkd例題例題 1 1、平行板電容器充電后，繼續(xù)、平行板電容器充電后，繼續(xù)堅(jiān)持電容器的兩極板與電源

12、相連，在堅(jiān)持電容器的兩極板與電源相連，在這種情況下，如增大兩板間距這種情況下，如增大兩板間距d d，那么，那么電容器電容電容器電容C C、板間電勢差、板間電勢差U U、電容器、電容器所帶電量所帶電量Q Q，板間場強(qiáng)，板間場強(qiáng)E E分別如何改動(dòng)？分別如何改動(dòng)？ 充電后，繼續(xù)堅(jiān)持電容器與電源充電后，繼續(xù)堅(jiān)持電容器與電源相連，電容器兩板間電勢差相連，電容器兩板間電勢差U U不變不變. .如如增大增大d d，那么由，那么由 ， C C 將減小，再，將減小，再，Q Q 減小，依減小，依E=U/dE=U/d，E E將將減小。減小。 kdSCr42 2、平行板電容器充電后，切斷與電源、平行板電容器充電后，切

13、斷與電源的銜接。在這種情況下，如增大的銜接。在這種情況下，如增大d d，那么那么C C、 U U、Q Q、E E分別如何改動(dòng)分別如何改動(dòng) ？ C C變小、變小、Q Q不變、不變、U U變大、變大、E E不變不變課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、平行板電容器充電后，與電池兩極斷開、平行板電容器充電后，與電池兩極斷開銜接，當(dāng)兩極板間的間隔減小時(shí)銜接，當(dāng)兩極板間的間隔減小時(shí) A A電容器的電容電容器的電容C C變大變大B B電容器極板的帶電量電容器極板的帶電量QQ變大變大C C電容器兩極間的電勢差電容器兩極間的電勢差U U變大變大D D電容器兩極板間的電場強(qiáng)度電容器兩極板間的電場強(qiáng)度E E不變不變ADAD電容器放電過程中電容器放電過程中電流隨時(shí)間變化的圖像電流隨時(shí)間變化的圖像1 1、在圖中畫一個(gè)狹長矩形，它、在圖中畫一個(gè)狹長矩形，它的面積的物理意義是什么？的面積的物理意義是什么？ 電荷量電荷量2 2、怎樣根據(jù)圖像計(jì)算電容器在、怎樣根據(jù)圖像計(jì)算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量？全部放電過程中釋放的電荷量？ 圖像與坐標(biāo)軸間的面積圖像與坐標(biāo)軸間的面積 40 40格格 Q=3.2 Q=3.210-3C 10-3C 3 3、根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算出的電容是多少？、根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算出