高中物理_電容器中的電容課件_新人教版選修3-1 [恢復]

1、第8節(jié) 電容器的電容 、定義：、定義： 任何兩個彼此任何兩個彼此絕緣絕緣又相距又相距很近很近的的導體導體，組成一個組成一個電容器電容器。 一、電容器一、電容器平行板電容器平行板電容器電介質(zhì)電介質(zhì)電容器的極板電容器的極板電容器的極板電容器的極板2 2、電容器的充電：、電容器的充電： 將電容器兩個極板將電容器兩個極板帶上電荷帶上電荷的過程，叫的過程，叫電容器的電容器的充電充電。 一、電容器一、電容器 QQ正正極板極板負負極板極板兩板分別帶兩板分別帶等量異等量異種種電荷，電荷，每個極板每個極板帶電量的帶電量的絕對值絕對值叫叫電容器的電容器的帶電量帶電量E有短暫有短暫的的電流電流兩極間兩極間有有電壓電

2、壓3 3、電容器的放電：、電容器的放電： 用導線將充電后的電容器兩極接通，兩用導線將充電后的電容器兩極接通，兩極極失去電荷失去電荷的過程，叫電容器的的過程，叫電容器的放電放電。 一、電容器一、電容器 QQ在在放電放電過程中導線上過程中導線上有有短暫的電流短暫的電流產(chǎn)生產(chǎn)生 電容器兩極電容器兩極正負電正負電荷荷通過導線中和。通過導線中和。 1 1、電容器帶電的特點：、電容器帶電的特點： 充電后的電容器兩極間的充電后的電容器兩極間的電壓電壓，叫電容，叫電容器的器的電壓電壓。 二、電容器的電容二、電容器的電容 QQ 電容器的電容器的帶電量帶電量QQ越多，越多，電壓電壓U U越高。越高。 Q=0.01

3、C Q=0.01C，U=100V U=100V Q=0.02C Q=0.02C，U=200V U=200V Q=0.03C Q=0.03C，U=300V U=300V QQ與與U U成成正比正比Q/UQ/U是是定值定值兩極間有兩極間有電壓電壓U U2 2、電容器帶電與水桶盛水類比：、電容器帶電與水桶盛水類比： 二、電容器的電容二、電容器的電容h=1cmV=1dm3h=2cmV=2dm3V V與與h h成成正比正比V/hV/h是是定值定值ShV水桶截面積水桶截面積二、電容器的電容二、電容器的電容h=1cmV=1dm3h=1cmV=4dm3水桶水桶V/h=SV/h=S越大，容越大，容納水的本領越強

4、納水的本領越強2 2、電容器帶電與水桶盛水類比：、電容器帶電與水桶盛水類比： S S與與V V 、 h h無關無關3 3、電容的定義：、電容的定義： 電容器所帶電容器所帶電量電量QQ與電容器兩極間的與電容器兩極間的電電壓壓U U的的比值比值，叫電容器的，叫電容器的電容電容。 QQ二、電容器的電容二、電容器的電容UUQC 容納電荷的本領容納電荷的本領，與水桶截面積與水桶截面積S S類比類比4 4、電容的單位：、電容的單位：二、電容器的電容二、電容器的電容法拉法拉: : F F還有：還有：微法微法（ ）、）、皮法皮法（p p） pFFF126101011F=1C/V 1F=1C/V 如果一個電容器

5、帶如果一個電容器帶1C1C電量時，兩極間電電量時，兩極間電壓是壓是1V1V，這個電容器的電容就是，這個電容器的電容就是1F 1F 電容器的電容器的電容電容與與電量電量QQ及電壓及電壓U U都無關，由電都無關，由電容器容器本身本身決定。決定。與水桶與水桶截面積截面積S S類似。類似。例與練例與練D-9.0-9.01010-8-8C C C C QQ9.09.01010-8-8 1.51.510104 4 1.51.510104 4 電容與電容與電電壓壓U U無關無關例與練例與練2.02.01010-8-8F F UQC11UQC 電容的另一種定義式電容的另一種定義式11CUQ 22UQC 22C

6、UQ )(1212UUCQQUCQ即C102.0-7例與練例與練1 1、電容與兩板正對面積、電容與兩板正對面積S S的關系：的關系：三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容SUSUUQC SC CC靜電計靜電計2 2、電容與板間距離、電容與板間距離d d的關系：的關系：三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容dUdUdC1CUQC C3 3、電容與電介質(zhì)的關系：、電容與電介質(zhì)的關系：三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容介質(zhì)UrCCUQC 4 4、平行板電容器的電容公式：、平行板電容器的電容公式：三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容SC dC1兩板間距離兩板間距離kdSC

7、r4兩板正對面積兩板正對面積介電常數(shù)介電常數(shù)真空真空 r r=1=1靜電力常量靜電力常量rC5 51010-11-11 F2.52.51010-11-11 F2.52.51010-11-11 F例與練例與練平行板電容器的兩類典型問題的討論平行板電容器的兩類典型問題的討論一、定電壓問題一、定電壓問題二、定電荷量問題二、定電荷量問題情形：情形：電容器始終與電源連接電容器始終與電源連接情形：情形：電容器充電后與電源斷開電容器充電后與電源斷開問題：改變正對面積問題：改變正對面積 S S、極板間距、極板間距 d d 則電容則電容 C C、電荷量、電荷量 QQ、電場強度、電場強度 E E 如何變化如何變化

8、問題：改變正對面積問題：改變正對面積 S S、極板間距、極板間距 d d 則電容則電容 C C、電壓、電壓 U U、電場強度、電場強度 E E 如何變化如何變化 C/2C/2 正正負負例與練例與練 2C2C U/2U/2E E例與練例與練 2C2C 負負正正例與練例與練不變USCQ不變d不變E例與練例與練CD不變UdECQdC1UQC 例與練例與練AB不變QddUE CUCdQE E與與d d無關無關，即即E E不變不變。例與練例與練BCD=A AB BP PC C例與練例與練C mgFNmgF12101CNdUE/1024CEFq17105例與練例與練1 1、固定電容器：、固定電容器：四、常

9、用電容器四、常用電容器（1 1）聚苯乙烯電容器：）聚苯乙烯電容器： 以以聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)，用為電介質(zhì)，用兩層兩層鋁箔鋁箔為極板。為極板。符號：符號：1 1、固定電容器：、固定電容器：四、常用電容器四、常用電容器（2 2）電解電容器：）電解電容器： 用用鋁箔鋁箔做一個極板，以鋁箔上做一個極板，以鋁箔上很薄很薄的一層氧化膜的一層氧化膜為電介質(zhì)，用為電介質(zhì)，用浸過電解浸過電解液的紙液的紙做另一個極板。做另一個極板。符號：符號：電容較大電容較大2 2、可變電容器：、可變電容器：四、常用電容器四、常用電容器 兩極由兩極由兩組鋁片兩組鋁片組成，固定的一組鋁組成，固定的一組鋁片叫做定片，可以

10、轉動的一組鋁片叫做片叫做定片，可以轉動的一組鋁片叫做動片動片; ;空氣空氣為電介質(zhì)。為電介質(zhì)。 轉動動片，使兩組鋁片的轉動動片，使兩組鋁片的正對面積正對面積發(fā)發(fā)生變化，電容相應生變化，電容相應變化變化。符號：符號：3 3、擊穿電壓和額定電壓：、擊穿電壓和額定電壓：四、常用電容器四、常用電容器 加在電容器兩極板上的電壓不能超過加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一個限度，超過這個限度，電介質(zhì)將某一個限度，超過這個限度，電介質(zhì)將被被擊穿擊穿，這個電壓稱為，這個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兩極板上的時兩極板上的最大電最大電壓壓，稱為，稱為額定電壓額定電壓。額定電壓額定電壓

11、比比擊穿電壓擊穿電壓低低外殼上標的電壓外殼上標的電壓是是額定電壓額定電壓額定電壓額定電壓25V25V是電容器是電容器正常工正常工作作時兩極板上的時兩極板上的最大電壓最大電壓電容器的電壓多數(shù)情電容器的電壓多數(shù)情況下是況下是交流電壓交流電壓例與練例與練D例與練例與練變大變大變大變大不變不變最小最小電容器放電過程中電容器放電過程中電流隨時間變化的圖像電流隨時間變化的圖像1 1、在圖中畫一個狹長矩形，它、在圖中畫一個狹長矩形，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)圖像計算電容器在、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？全部放電過程中釋放的電荷量？

12、 圖像與坐標軸間的面積圖像與坐標軸間的面積 4040格格 Q=3.2Q=3.21010-3-3C C 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)估算出的電容是多少？ C=4C=41010-4-4F F小小 結結一、電容器一、電容器1 1、任何兩個、任何兩個彼此絕緣彼此絕緣又相互靠近的又相互靠近的導體導體都可以構成電容器。都可以構成電容器。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：電容器與導線相連，電場能電容器的放電：電容器與導線相連，電場能其他形式能其他形式能二、電容二、電容1 1、定義、定義: : 2 2、單位：法拉、單位：法拉F F 1F=106F=1012pF三、平行板電容器的電容三、平行板電容器的電容 C