物理選修人教新課標電容器的電容

1、12問題問題:電容器到底是什么樣的元件？電容器到底是什么樣的元件？它的作用、構造、原理是什么？它的作用、構造、原理是什么？ 本節(jié)課就要研究這些問題。本節(jié)課就要研究這些問題。3電容器的雛形：電容器的雛形：萊頓瓶萊頓瓶荷蘭馬森布羅克的偶然發(fā)現荷蘭馬森布羅克的偶然發(fā)現4電容器和電容電容器和電容一、電容器一、電容器 . .定義：定義： 任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體, ,組成一個電容器。組成一個電容器。 . .電容器的充、放電電容器的充、放電 充電：充電： 電容器兩板分別接在電池兩電容器兩板分別接在電池兩端端, ,兩板帶上等量異種電荷的過兩板帶上等量異種電荷的過程程放

2、電：放電：電源能量電源能量電場能電場能 充了電的電容器的兩板用導線相充了電的電容器的兩板用導線相連連, ,使兩板上正、負電荷中和的過程使兩板上正、負電荷中和的過程電場能電場能其他形式能其他形式能 5 電容器充電后，電容器充電后，任意任意一個極板帶電量的絕對值一個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量，用叫電容器的帶電量，用“Q”表示。表示。A3、電容器的作用：、電容器的作用：那電容器儲存電荷的本領如何表征呢？那電容器儲存電荷的本領如何表征呢？UQC 容納儲存水容納儲存水容納儲存電荷容納儲存電荷電荷量電荷量Q Q水量水量V V電勢差電勢差U U水位差水位差h h橫截面橫截面S S電容電容C ChVS

3、 + + + + + + + + +- - - - - - - - - 電電容器水容器 容納儲存電荷容納儲存電荷6二、電容二、電容C1.1.定義定義: :把電容器帶電量把電容器帶電量Q Q與兩極板間的電壓與兩極板間的電壓U U的比值叫這個電容器的電容，用的比值叫這個電容器的電容，用C C表示表示2.2.定義式定義式：3.3.單位：單位：法拉（法拉（F F） 1F=1C/V1F=1C/V其它單位：其它單位：1F = 101F = 106 6F = 10F = 101212pFpF意義：意義：“C=1F”C=1F”表示當表示當U=1VU=1V時，時，Q=1CQ=1C “C=10F” “C=10F”

4、表示當表示當U=1VU=1V時，時，Q=10CQ=10CUQC 4.4.物理意義：物理意義： 描述電容器容納電荷本領的物理量描述電容器容納電荷本領的物理量7甲同學說:“電容器帶電越多,電容越大,不帶電時,電容為零”.此說法對嗎?為什么?思考:乙同學說:“若A電容器帶電比B電容器帶電量多,則A的電容就比B的電容大”.此說法對嗎?為什么?8思考:丙同學說:“若A電容器比B電容器的電容大,則當它們充電(或放電)時,如果兩極板間電壓都升高(或降低)1V,則A電容器吸收(或放出)的電量一定比B的多”,此說法對嗎?為什么?丁同學說:“若A電容器比B電容器的電容大,則A電容器一定比B電容器能夠存儲更多的電量

5、.” 此說法對嗎?為什么?9研究平行板電容器研究平行板電容器的電容和哪些因素有關的電容和哪些因素有關10三三. .決定電容大小的因素決定電容大小的因素 如圖所示，給電容器充電后再脫離電源，此時靜電計如圖所示，給電容器充電后再脫離電源，此時靜電計指針偏轉一個角度。指針偏轉一個角度。以下情況中靜電計的指針偏角增大還是減??？以下情況中靜電計的指針偏角增大還是減小？把兩板間的距離減?。话褍砂彘g的距離減??；把兩板間的正對面積減??；把兩板間的正對面積減小；在兩板間插入相對介電常數較大的電介質。在兩板間插入相對介電常數較大的電介質。11C 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

6、正比成正比 kdSCr4相對介電常數相對介電常數正對面積正對面積靜電力常量靜電力常量兩極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. .決定電容大小的因素決定電容大小的因素 電容器的電容是電容器本身的結構決定，電容器的電容是電容器本身的結構決定，與是否帶電或與帶電量的多少無關。與是否帶電或與帶電量的多少無關。12四、電容器的分類四、電容器的分類 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電容器13從電容器的包裝上我們可以得到該電容的那些信息從電容器的包裝上我們可以得到該電容的那些信息14五、電容器使用時應注意的問題五、電容器使用時應注意的問題1 1、電容

7、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過某加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，超過這個限度，電介質將被擊穿，一限度，超過這個限度，電介質將被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓稱為擊穿電壓。電容器損壞，這個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： 電容器正常工作時的最大電壓電容器正常工作時的最大電壓 額定電壓低于擊穿電壓額定電壓低于擊穿電壓3 3、注意電解電容器的極性、注意電解電容器的極性+電解電容器電解電容器15電容的定義式電容的定義式電容的決定式電容的決定式UQC kdSCr4電容器的充、放電過程電容器的充、放電過程電容器的電容電容器

8、的電容161、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 .4:1172對于一個確定的電容器的電容正確的理解是( ) A電容與帶電量成正比 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 D183下列哪些措施可以使電介質為空氣的平行板電容器的電容變大些( ) A使兩極板靠近些 B增大兩極板的正對面積C把兩極板的距離拉開些D在兩極板間放入云母 ABD194用兩節(jié)相同的電池給兩個電容器C1和C2充電，已知C1C2，當達到穩(wěn)定狀態(tài)時，兩電容器的電勢差分別為U1和U2，則( ) AU1U2 BU1=U2 CU1U2 D

9、無法確定U1與U2的大小關系B205用兩節(jié)相同的電池給兩個原來不帶電的電容器C1和C2充電，已知C1C2，當達到穩(wěn)定狀態(tài)時，兩電容器每板的帶電量分別為Q1和Q2，則 ()AQ1Q2 BQ1=Q2CQ1Q2D無法確定Q1與Q2的大小關系C216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的相互關系中，下列圖中正確的是( )ACE22如圖所示如圖所示,先接通開關先接通開關S使平行板電容器充電使平行板電容器充電,然后斷開然后斷開S,則當增大兩板間距離時則當增大兩板間距離時,電容器所帶的電容器所帶的電荷量電荷量Q,電容電容C,兩板間電壓兩板間電壓U及兩板間電場強度及兩板間電場強度E的變化

10、情況為的變化情況為( )A.Q變小變小,C不變不變,U不變不變,E不變不變B.Q變小變小,C變小變小,U不變不變,E變小變小C.Q不變不變,C變小變小,U變大變大,E不變不變D.Q不變不變,C不變不變,U變小變小,E變小變小若開關若開關S閉合后不斷開閉合后不斷開,則當增大兩板間距離則當增大兩板間距離時時,電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量Q,電容電容C,兩板間電壓兩板間電壓U及及兩板間電場強度兩板間電場強度E的變化情況為的變化情況為( )23平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩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，在這種情況下，電容器兩板極板與電源相連，在這種情況下，電容器

11、兩板間電勢差間電勢差U不變不變如增大兩板間距如增大兩板間距d,則電容器所帶電量則電容器所帶電量Q減小，減小，板間場強板間場強E減小減小平行板電容器充電后，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。電容器所帶電荷量電容器所帶電荷量Q不變不變如增大兩板間距如增大兩板間距d，則，則U增大、增大、E不變不變結論：結論：24兩塊大小形狀完全相同的金屬平板平行放置，兩塊大小形狀完全相同的金屬平板平行放置，構成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所構成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開頭，電源即給電容器充電示，接通開頭，電源即給電容器充電( )A.保持接通，減小兩極板間的距離，則兩保持接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電場強度減小極板間的電場強度減小B.保持接通，在兩極板間插入一塊介質，保持接通，在兩極板間插入一塊介質，則極板上的電荷量增大則極板上的電荷量增大C.斷開，減小兩極板間的距離，則兩極板斷開，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小間的電勢差減小D.保持接通，在兩極板間插入一塊介質，保持接通，在兩極板間插入一塊介質，則極板間的電勢差增大則極板間的電勢差增大25水平放置的平行板電容器與一電池相連，在水平放置的平行板電