物理選修1-11.4電容器

1、知識回顧知識回顧1.放電現(xiàn)象放電現(xiàn)象：帶電物體失去電荷的現(xiàn)象。：帶電物體失去電荷的現(xiàn)象。2.火花放電火花放電：物體上積累了電荷，且放電時出：物體上積累了電荷，且放電時出現(xiàn)火花的放電現(xiàn)象。現(xiàn)火花的放電現(xiàn)象。3.接地放電接地放電：為了防止在物體上過量積累電荷，：為了防止在物體上過量積累電荷，而用導(dǎo)體與大地連接把電荷接入大地時的放電現(xiàn)象。而用導(dǎo)體與大地連接把電荷接入大地時的放電現(xiàn)象。4.尖端放電尖端放電：導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集。：導(dǎo)體尖銳部位的電荷特別密集。尖端附近的電場就特別強，會放出電荷的現(xiàn)象。尖端附近的電場就特別強，會放出電荷的現(xiàn)象。5.靜電的應(yīng)用靜電的應(yīng)用：靜電除塵、靜電吸附、靜電噴：靜

2、電除塵、靜電吸附、靜電噴漆等等漆等等導(dǎo)入新課1748年，在巴黎圣母院前，年，在巴黎圣母院前，“魔術(shù)師魔術(shù)師”諾萊諾萊特調(diào)集了特調(diào)集了700修道士，讓他們站在一排，將裝著水修道士，讓他們站在一排，將裝著水的大玻璃罐內(nèi)有一根金屬引線通到外面，與一個的大玻璃罐內(nèi)有一根金屬引線通到外面，與一個迅速轉(zhuǎn)動并受到摩擦的大玻璃圓盤相連。讓排在迅速轉(zhuǎn)動并受到摩擦的大玻璃圓盤相連。讓排在前排的修道士用手握住了從瓶中引出的金屬線。前排的修道士用手握住了從瓶中引出的金屬線。一瞬間，一瞬間，700修道士幾乎同時叫著跳了起來，在場修道士幾乎同時叫著跳了起來，在場的人無不目瞪口呆。的人無不目瞪口呆。眾僧奇躍眾僧奇躍這就是聞

3、名于世的眾僧奇躍表演，這就這就是聞名于世的眾僧奇躍表演，這就屬于一場大規(guī)模的屬于一場大規(guī)模的“電震實驗電震實驗”。玻璃大圓。玻璃大圓盤是起電機的一部分，而那個神奇的大玻璃盤是起電機的一部分，而那個神奇的大玻璃罐，是一個能將電荷儲存起來的罐，是一個能將電荷儲存起來的“萊頓瓶萊頓瓶”。萊頓瓶是最早出現(xiàn)的電容器萊頓瓶是最早出現(xiàn)的電容器電容器是儲存電荷的裝置電容器是儲存電荷的裝置想一想，諾萊特是為什么能夠讓眾多修想一想，諾萊特是為什么能夠讓眾多修道士一起跳起來呢？道士一起跳起來呢？教學(xué)目標知識與技能知識與技能 1.了解電容器概念及基本作用了解電容器概念及基本作用2.了解電容器的結(jié)構(gòu)，了解常用電容器種了

4、解電容器的結(jié)構(gòu)，了解常用電容器種類。類。過程與方法過程與方法了解類比法研究問題的科學(xué)研究方法，了解類比法研究問題的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力和抽象思維能力。培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力和抽象思維能力。情感與價值觀情感與價值觀1.電容器兩極帶等量異種電荷，讓學(xué)生電容器兩極帶等量異種電荷，讓學(xué)生體會物理學(xué)中的對稱美。體會物理學(xué)中的對稱美。 2.發(fā)展探究身邊科學(xué)現(xiàn)象的興趣。發(fā)展探究身邊科學(xué)現(xiàn)象的興趣。教學(xué)重難點重點重點電容的概念，影響電容大小的因素。電容的概念，影響電容大小的因素。難點難點 1.電容的概念，電容器的電量與電壓的電容的概念，電容器的電量與電壓的關(guān)系，電容的充、放電。關(guān)系，電容的充、

5、放電。2.根據(jù)已有知識，對觀察到的現(xiàn)象進行根據(jù)已有知識，對觀察到的現(xiàn)象進行合理的解釋。合理的解釋。本節(jié)導(dǎo)航一一. .電容器電容器二二. .電容器的電容電容器的電容一電容器一電容器電容器是電氣設(shè)備中的重要元件，在實際中電容器是電氣設(shè)備中的重要元件，在實際中有廣泛的應(yīng)用。打開收音機電視機有廣泛的應(yīng)用。打開收音機電視機VCD計算機等計算機等電子設(shè)備的外殼，在線路板上可以看到各種個呀電子設(shè)備的外殼，在線路板上可以看到各種個呀孩那個的元件，其中就有很多年電容器。孩那個的元件，其中就有很多年電容器。電容器電容器定義：定義：在兩個相互靠近的導(dǎo)體中間夾上一層絕緣物在兩個相互靠近的導(dǎo)體中間夾上一層絕緣物質(zhì)（也叫

6、質(zhì)（也叫電介質(zhì)電介質(zhì)）就是一個）就是一個電容器電容器。這兩個導(dǎo)體。這兩個導(dǎo)體叫做電容器的叫做電容器的兩個極兩個極。1.紙介質(zhì)電容器紙介質(zhì)電容器將一個紙介質(zhì)電容器將一個紙介質(zhì)電容器拆開可以看到，它是由絕拆開可以看到，它是由絕緣紙和金屬箔疊在一起卷緣紙和金屬箔疊在一起卷成的。成的。實際上實際上，兩個彼此，兩個彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體都可以組成一個電容器。都可以組成一個電容器。2.平行板電容器平行板電容器平行板電容器平行板電容器（1）構(gòu)造構(gòu)造：兩個彼此絕：兩個彼此絕緣又相鄰很近的金屬板緣又相鄰很近的金屬板（2）作用作用：儲存電荷：儲存電荷（3）表示方法表示方法：C（4）符號符

7、號：+ + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - -極板極板電電介質(zhì)介質(zhì)（5）電容器的充電電容器的充電：使電容器的兩個極板分：使電容器的兩個極板分別帶上等量的異種電荷。別帶上等量的異種電荷。 電能電能 電場電場能能動畫：電容器充電動畫：電容器充電（6）電容器的放電電容器的放電：使充電后的電容器失去電荷。：使充電后的電容器失去電荷。 電能電能 電場能電場能由于兩極板相對且靠得很近，正負電荷互由于兩極板相對且靠得很近，正負電荷互相吸引，電容器就是以這種方式相吸引，電容器就是以這種方式儲存電荷儲存電荷。電容器的一個極板上所帶電量的絕對值叫電容器的一個極板上所

8、帶電量的絕對值叫做電容器所帶的電量，用做電容器所帶的電量，用表示。充了電的電表示。充了電的電容器的兩極板之間有容器的兩極板之間有電場電場。兩板之間有。兩板之間有電勢差電勢差（電壓）。（電壓）。動畫：電容器放電動畫：電容器放電固定電容器固定電容器可變電容器可變電容器電容固定不變電容固定不變正負極不能接反正負極不能接反不能接交流電不能接交流電 通過改變兩極通過改變兩極間的正對面積或距間的正對面積或距離來改變電容離來改變電容二電容器的電容二電容器的電容（1）定義定義：電容器所帶的電荷量跟它的兩極板間：電容器所帶的電荷量跟它的兩極板間的電勢差的比值，叫做這個電容器的的電勢差的比值，叫做這個電容器的電容

9、電容。QC =U（3）定義式定義式：61211010FFpF （4）單位換算單位換算：（2）單位單位：法拉：法拉C （1）由）由 可知，可知，C與與Q成正比，成正比，C與與U成反比。這種說法對嗎？成反比。這種說法對嗎？QCU 此說法不對，此說法不對，電容電容C只與電容器本身有關(guān)，只與電容器本身有關(guān)，與電量與電量Q和電壓和電壓U都無關(guān)。都無關(guān)。 （2）電容器帶電時有電容，不帶電時就沒）電容器帶電時有電容，不帶電時就沒有電容。這種說法對嗎？有電容。這種說法對嗎？此說法不對，此說法不對，電容是描述電容器儲存電荷電容是描述電容器儲存電荷本領(lǐng)的強弱的，與是否帶電無關(guān)。本領(lǐng)的強弱的，與是否帶電無關(guān)。對電容

10、的物理意義的理解：對電容的物理意義的理解：電容與哪些因素有關(guān)？電容與哪些因素有關(guān)？ 1只改變正對面積只改變正對面積S，保持電容器極板，保持電容器極板 上所帶電量上所帶電量Q和板間距離和板間距離d不變。不變。 探究探究 2只改變板間距離只改變板間距離d ，保持極板上，保持極板上的電荷量的電荷量Q和正對面積和正對面積S不變。不變。 3在兩板間插入電介質(zhì)，保持極板帶的在兩板間插入電介質(zhì)，保持極板帶的電荷量電荷量Q和正對面積和正對面積S，板間距離，板間距離d都不變。都不變。實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：（1）保持）保持Q和和d不變，不變，S越小，電勢差越小，電勢差U越越大，表示電容大，表示電容C越小。越小。（2

11、）保持）保持Q和和S不變，不變，d越大，電勢差越越大，電勢差越大，表示電容大，表示電容C越小。越小。 （3）插入電介質(zhì)后，電勢差）插入電介質(zhì)后，電勢差U減小，電容減小，電容C增大增大 。觀察觀察總結(jié)總結(jié)平行板電容器的電容與兩極板的正對面積平行板電容器的電容與兩極板的正對面積S，與介質(zhì)的介質(zhì)常量與介質(zhì)的介質(zhì)常量成正比，與兩板間的距離成正比，與兩板間的距離d成成反比，可以寫成：反比，可以寫成：()4kSCd 決決定定式式：電介質(zhì)的介電常數(shù)：電介質(zhì)的介電常數(shù)S：平行板電容器的正對面積：平行板電容器的正對面積k：靜電力常數(shù)：靜電力常數(shù)d：平行板電容器之間的距離：平行板電容器之間的距離（2）斷開與電池的

12、連接后，使兩極板之間的）斷開與電池的連接后，使兩極板之間的距離減半，兩極板間的電勢差如何變化？距離減半，兩極板間的電勢差如何變化？4Sck d 4Sck d一、電容器定義及其結(jié)構(gòu)一、電容器定義及其結(jié)構(gòu)二、電容二、電容（1 1）定義）定義（2 2）電容充、放電）電容充、放電（3 3）定義式：）定義式：（4 4）單位換算：）單位換算：三、電容與哪些因素有關(guān)三、電容與哪些因素有關(guān)QCU 61211010FFpF 4Sckd （決定式）（決定式）課堂小結(jié)高考鏈接1.【1996年全國高考題】在圖年全國高考題】在圖23-18所示的實所示的實驗裝置中驗裝置中,平行板電容器的極板平行板電容器的極板A與一靈敏的

13、靜電與一靈敏的靜電計相接，極板計相接，極板B接地接地,若極板若極板B稍向上移動一點，由稍向上移動一點，由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是變小的結(jié)論的依據(jù)是( ) A兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小B兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大C極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小變小D極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大變大D2.【 1994年高考題】連接在電池兩極上年高考題】連

14、接在電池兩極上的平行板電容器的平行板電容器,當兩極板間的距離減小時當兩極板間的距離減小時,則則( )A電容器的電容電容器的電容C變大變大B電容器極板的帶電量電容器極板的帶電量Q變大變大C電容器兩極板間的電勢差電容器兩極板間的電勢差U變大變大D電容器兩極板間的電場強度電容器兩極板間的電場強度E變大變大ABD3. 【2000高考廣東卷】對于水平放置的平高考廣東卷】對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是（）行板電容器，下列說法正確的是（） A將兩極板的間距加大，電容將增大將兩極板的間距加大，電容將增大 B將兩極板平行錯開，使正對面積減小，將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小電容將減小

15、C在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大 D在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大BCD課堂練習(xí)對電容對電容C=Q/U下列說法，正確的是（下列說法，正確的是（ ） A電容器充電量越大，電容增加越大電容器充電量越大，電容增加越大 B電容器的電容跟它兩極所加電壓成反比電容器的電容跟它兩極所加電壓成反比 C電容器的電容越大，所帶電量就越多電容器的電容越大，所帶電量就越多 D對于確定的電容

16、器，它所充的電量跟它兩極對于確定的電容器，它所充的電量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變板間所加電壓的比值保持不變 D關(guān)于電容器和電容的概念下列說法正確的是（關(guān)于電容器和電容的概念下列說法正確的是（） A任何兩個彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體都可以任何兩個彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體都可以看成是一個電容器看成是一個電容器 B用電源對平板電容器充電后，兩極板一定帶用電源對平板電容器充電后，兩極板一定帶有等量異種電荷有等量異種電荷 C某一電容器帶電量越多，它的電容量就越大某一電容器帶電量越多，它的電容量就越大 D某一電容器兩板間的電壓越高，它的電容就某一電容器兩板間的電壓越高，它的電容就越大越大 AB平行板

17、電容器充電后，與電池兩極斷開連接，當平行板電容器充電后，與電池兩極斷開連接，當兩極板間的距離減小時，下列說法正確的是（兩極板間的距離減小時，下列說法正確的是（ ）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Q Q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度電容器兩極板間的電場強度E E不變不變AD觀察電容器放電過程中，電流隨時間變化的圖像觀察電容器放電過程中，電流隨時間變化的圖像 1在圖中畫一個狹長矩形，在圖中畫一個狹長矩形，它的面積的物理意義是什么？它的面積的物理意義是什么？ 電荷量電荷量 2

18、怎樣根據(jù)圖像計算電容器怎樣根據(jù)圖像計算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量？在全部放電過程中釋放的電荷量？ 圖像與坐標軸間的面積圖像與坐標軸間的面積40格格 Q=3.210-3C 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)估算出的電容是多少？ C=410-4F121112 1033.6 10QCUCC QCU 121112 1022.4 10QCUCC 將一個電容為將一個電容為12PF的平行板電容器接在一個的平行板電容器接在一個3V的電池上。電容器每個極板所帶的電荷量是多的電池上。電容器每個極板所帶的電荷量是多少？若電壓增大少？若電壓增大2V，極板上電量增加多少？，極板上電量增加多少？解：解：答：答：（）仍為（）仍為2 21010