課上用電容器與電容.PPT課件

1、各種類型的電容器電容器的應(yīng)用電容器的應(yīng)用: :電容器的應(yīng)用電容器的應(yīng)用l了解了電容器的形狀和應(yīng)用之后，同學(xué)們想一想它為什么會有這樣廣泛的應(yīng)用呢?它的結(jié)構(gòu)又是什么樣的？請帶著這樣的問題閱讀課本。一、電容器一、電容器1 1電容器：兩塊彼此靠近又互相絕緣的導(dǎo)體組成的器件。電容器：兩塊彼此靠近又互相絕緣的導(dǎo)體組成的器件?；顒踊顒?2 2電容器的充電：電容器的充電：使兩板帶上等量異種電荷的過程使兩板帶上等量異種電荷的過程。3 3電容器的放電：使充電后的電容器電容器的放電：使充電后的電容器電荷中和電荷中和失去電荷的過程失去電荷的過程。檢流計電電容容器充電實驗器充電實驗放電:使電容器兩極板上的電荷中和的過程

2、.是電場能轉(zhuǎn)化為其它能的過程舉例舉例：圓柱型水杯容器的儲水問題：圓柱型水杯容器的儲水問題: :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的儲水量的儲水量2.2.哪個儲水本領(lǐng)大？哪個儲水本領(lǐng)大？如何反映其儲水本領(lǐng)？如何反映其儲水本領(lǐng)？HV深度水量S截面積二、怎樣表示或描述電容器的電容的大小呢？二、怎樣表示或描述電容器的電容的大小呢？類比法理解電容概念（電容器與水容器）類比法理解電容概念（電容器與水容器）類比法理解電容概念（電容器與水容器）類比法理解電容概念（電容器與水容器）二電容二電容 水深水深H H 兩極板間電勢差兩極板間電勢差U U 水體積水體積V

3、V 每個極板帶電量每個極板帶電量Q Q容器的截面積容器的截面積S S 電容電容C CS = V/HC = Q/U 電容電容電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板電勢與電容器兩極板電勢差差U的比值，叫做電容器的電容。的比值，叫做電容器的電容。定義：定義：表達(dá)式：表達(dá)式：UQC 單位：單位： 法拉法拉 F常用單位：常用單位：微法（微法（F） 皮法（皮法（ p F ）單位換算：單位換算：1F=10-6F 1 pF= 10-6F物理意義物理意義：表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大小表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大小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兩極板間的兩極板間的距離距離d

4、兩極板間的正對兩極板間的正對面積面積S是否插入是否插入電介質(zhì)電介質(zhì)或或電介質(zhì)的種類電介質(zhì)的種類。猜想：平行板電容器的電容跟這幾猜想：平行板電容器的電容跟這幾個因素有什么養(yǎng)的關(guān)系呢？個因素有什么養(yǎng)的關(guān)系呢？實 驗 探 究方法：控制變量法方法：控制變量法+ + + + + + + 實驗探究：影響平行板電容器電容的因素實驗探究：影響平行板電容器電容的因素 - - - - - - -改變改變d d改變改變S S改變改變電介質(zhì)電介質(zhì)1、平行板電容器的電容、平行板電容器的電容C跟介電常數(shù)跟介電常數(shù)成成正比，跟正對面積正比，跟正對面積S正比，跟極板間的正比，跟極板間的距離距離d成反比成反比。結(jié)論：2、平行板

5、電容器的電容公式：、平行板電容器的電容公式：C=S/4kd(式中式中k為靜電力常量為靜電力常量)r是一個常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，是一個常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為電介質(zhì)的介電常數(shù)。稱為電介質(zhì)的介電常數(shù)。幾種常用電介質(zhì)的介電常數(shù)幾種常用電介質(zhì)的介電常數(shù)電介質(zhì) 空氣 煤油 石蠟 陶瓷 玻璃 云母 水 r1.005 22.0 2.1 6 4 11 6 881思考與討論思考與討論 ： 平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板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，如果增大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間的距離d，那么，兩極板間的電勢差，那么

6、，兩極板間的電勢差U、電容器、電容器所帶的電量所帶的電量Q、兩極板間的場強、兩極板間的場強E各如何變化？各如何變化？解析解析：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的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兩極板與電源相連接，其電勢差恒等于電源電壓，并保持不變。壓，并保持不變。 C=S/4kd S/d E=U/d 1/d Q=CU=US/4kd S/d思考與討論思考與討論 ： 平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在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：解析：平行板電容器

7、充電后，切斷與電源的連接，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，兩極板上的帶電容器不存在充、放電的可能性，兩極板上的帶電量電量Q始終不變。始終不變。(1)C=S/4kd S/d(2)U=Q/C=Q/（S/4kd） d/S(3)E=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4kd） = kQ/S 1/S本題的思路是：本題的思路是：比較、兩類題型的解析過程，可比較、兩類題型的解析過程，可以看到，抓住以看到，抓住Q（或（或U）不變這個條）不變這個條件是一個關(guān)鍵。件是一個關(guān)鍵。最后用最后用E=U/d=Q/Cd判斷判斷E的變化。的變化。再用再用C=Q/U判斷出判斷出Q（或（或U）的變化

8、，）的變化，用用C=S/4kd判斷判斷C的變化，的變化，當(dāng)當(dāng)d（或變化（或變化、S）發(fā)生變化，）發(fā)生變化，3、平行板電容器充電后的兩類典型情況：、平行板電容器充電后的兩類典型情況：、電容器充電后，切斷與電、電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器的帶電荷量源的連接，電容器的帶電荷量Q保持不變。保持不變。、電容器始終連接在電源上，、電容器始終連接在電源上，兩極間的電壓兩極間的電壓U保持不變。保持不變。是一種重要是一種重要的電學(xué)元件的電學(xué)元件該元件有兩片錫箔（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。五小結(jié)五小結(jié) 1、兩塊彼此靠近而又絕緣的導(dǎo)體在一起就組成了電容器。、兩塊彼此

9、靠近而又絕緣的導(dǎo)體在一起就組成了電容器。2、電容器的作用是容納電荷，儲存能量。、電容器的作用是容納電荷，儲存能量。3、電容器所帶電量與兩極板間電勢差的比值叫電容器的電容。、電容器所帶電量與兩極板間電勢差的比值叫電容器的電容。4、電容描述了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，由電容器本身的屬、電容描述了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，由電容器本身的屬性決定。性決定。5、平行板電容器的電容公式為、平行板電容器的電容公式為C =S4kd。利用這個公。利用這個公式可以判斷平行板電容器電容的變化，如果再結(jié)合公式式可以判斷平行板電容器電容的變化，如果再結(jié)合公式C = QU，E = Ud，可以判斷電容器的帶電量、兩極板，可

10、以判斷電容器的帶電量、兩極板間電勢差、兩極板間場強的變化。間電勢差、兩極板間場強的變化。 練習(xí)一練習(xí)一l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(guān)系的圖象，其中正確的是答案：例例2：將平行板電容器接在電池兩極，板間有：將平行板電容器接在電池兩極，板間有一帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將兩板緩慢一帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將兩板緩慢地錯開一些，其它條件不變，則地錯開一些，其它條件不變，則A電容器帶電量不變電容器帶電量不變B電源中將有電流從正極流出電源中將有電流從正極流出C塵埃仍處于靜止?fàn)顟B(tài)塵埃仍處于靜止?fàn)顟B(tài)D電流計中將有電流，方向是電流計中將有電流，方向是baGab

11、例例3：平行板電容器充電后將其負(fù)極接地，如圖所示，：平行板電容器充電后將其負(fù)極接地，如圖所示，板間有固定的正點電荷板間有固定的正點電荷P，它的電勢能為，它的電勢能為Ep，將正極，將正極板平移到圖中虛線位置時，板平移到圖中虛線位置時，P的電勢能的電勢能EP將將 A變大變大 B變小變小 C不變不變 D以上都有可能以上都有可能- P例題：如圖所示，是一種通過測量電容器電容的例題：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(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說法正確的是容的大小，下列關(guān)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(dǎo)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：一、電容器一、電容器 1 1、定義、定義 2 2、工作過程：充電與放電過程、工作過程：充電與放電過程二、電容二、電容 1 1、定義、定義