電容器的電容

8電容器的電容大家知道在電源的正極聚集有大量的正電荷，在負(fù)極同樣聚集有大量的負(fù)電荷，那么當(dāng)用導(dǎo)線把它的兩極與兩塊彼此絕緣正對(duì)的金屬板相連后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？?jī)砂宸謩e帶上正負(fù)電荷這表明兩塊彼此絕緣正對(duì)的金屬板能容納電荷++++++-----當(dāng)兩塊彼此絕緣正對(duì)的金屬板能夠容納電荷時(shí)，就構(gòu)成了電容器。電容器是電氣設(shè)備中的一種很重要的元件，在電子技術(shù)和電工技術(shù)中有很重要的應(yīng)用，例如在洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電視機(jī)中都有電容器。電容器多種多樣。不同的電容器容納的電荷量一樣嗎？1.知道什么是電容器以及常用的電容器。2.理解電容器的電容概念及其定義式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。3.知道計(jì)算電容的公式及其含義，知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)。(重點(diǎn))4.會(huì)對(duì)平行板電容器動(dòng)態(tài)問(wèn)題進(jìn)行分析。觀察電容器的結(jié)構(gòu)一、電容器１.定義：

任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體組成一個(gè)電容器。

平行板電容器電介質(zhì)電容器的極板電容器的極板2.電容器的充電：＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q

將電容器兩個(gè)極板帶上等量異種電荷的過(guò)程，叫電容器的充電。

正極板負(fù)極板有短暫的電流兩極間有電壓兩板分別帶等量異種電荷，每個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量E3.電容器的放電：＋＋＋＋＋＋＋＋

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＋Q－Q

用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩極失去電荷的過(guò)程，叫電容器的放電.在放電過(guò)程中導(dǎo)線上有短暫的電流產(chǎn)生U=0

電容器在電路中的工作就是這樣，通過(guò)一定的方式使電容器充電后再放電，利用這一規(guī)律來(lái)達(dá)成電路的控制.好比一個(gè)水杯的作用就是先用來(lái)盛水，然后再在某些條件下把水倒出.水杯盛水的能力有所不同，而電容器容納電荷的本領(lǐng)也有所不同，我們把這叫做電容器的電容.電容器帶電與水桶盛水類比：

h=1cmV=1dm3h=2cmV=2dm3V與h成正比是定值水桶的橫截面積h=1cmV=1dm3h=1cmV=4dm3水桶S越大，容納水的本領(lǐng)越強(qiáng)電容器帶電與水桶盛水類比：

S與V、h無(wú)關(guān)容納儲(chǔ)存水容納儲(chǔ)存電荷電荷量Q水量V電勢(shì)差U水位差h橫截面積S電容C+++++++++---------

電容器水容器二、電容1.定義:電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫電容器的電容。符號(hào)：C2.定義式：Q指每一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值.U表示電容器兩板的電勢(shì)差——電壓.【特別提醒】電容與Q、U無(wú)關(guān)，由電容器本身決定.3.單位國(guó)際單位：法拉,簡(jiǎn)稱法,符號(hào)是F，1F=1C/V

常用單位：微法(μF);皮法(pF)4.物理意義電容是一個(gè)反映電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量.例1.某一電容器，當(dāng)帶電量為4×10-6C時(shí)，兩極板間的電勢(shì)差為20V，求（1）電容器的電容.（2）當(dāng)所帶電量減半時(shí)，電容器的電容為多少.（3）如果電容器不帶電呢？解析：（1）根據(jù)

得：C=2×10-7F.（2）電容器的電容與兩極板帶電量的多少無(wú)關(guān).

C=2×10-7F.（3）電容器的電容與兩極板是否帶電無(wú)關(guān).

C=2×10-7F.三、平行板電容器的電容實(shí)驗(yàn)結(jié)論：充電后保持Ｑ不變①保持d和ε不變，減小兩板的正對(duì)面積Ｓ，則Ｕ↑②保持Ｓ和ε不變，減小兩板的間距d，則Ｕ③保持d和Ｓ不變，在板間插入電介質(zhì)，使ε↑，則Ｕ平行板電容器的電容公式：兩極板間距離兩極板正對(duì)面積靜電力常量介電常數(shù)真空

=1幾種常用電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)電介質(zhì)空氣煤油石蠟陶瓷玻璃云母水1.0005266～84～112.0～2.181空氣的相對(duì)介電常數(shù)與1十分接近，研究中，空氣對(duì)電容的影響一般可以忽略。1.固定電容器：四、常用電容器（1）聚苯乙烯電容器：

以聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)，兩層鋁箔為極板.符號(hào)：＋（2）電解電容器：

用鋁箔做一個(gè)極板，以鋁箔上很薄的一層氧化膜為電介質(zhì)，用浸過(guò)電解液的紙做另一個(gè)極板。符號(hào)：電容較大2.可變電容器：

兩極由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片；可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫做動(dòng)片;空氣為電介質(zhì)。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片，使兩組鋁片的正對(duì)面積發(fā)生變化，電容相應(yīng)變化。符號(hào)：3.擊穿電壓和額定電壓：

加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一個(gè)限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，這個(gè)電壓稱為擊穿電壓。

電容器正常工作時(shí)兩極板上的最大電壓，稱為額定電壓。額定電壓比擊穿電壓低外殼上標(biāo)的電壓是額定電壓例2.如圖所示，兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等遠(yuǎn)的M點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點(diǎn)上方，穩(wěn)定后，下列說(shuō)法中正確的是（）A．液滴將加速向下運(yùn)動(dòng)B．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變小了C．M點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在M點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能將減小D．在a板移動(dòng)前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場(chǎng)力做功相同【解析】選C、D.當(dāng)將a向下平移時(shí)，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，則液滴所受電場(chǎng)力增大，液滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤。由于b板接地且b與M間距離未變，由U=Ed可知M點(diǎn)電勢(shì)將升高，液滴的電勢(shì)能將減小，C正確。由于前后兩種情況a與b板間電勢(shì)差不變，所以將液滴從a板移到b板電場(chǎng)力做功相同，D正確。例3.一平行板電容器，充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷，電荷量足夠小，固定在P點(diǎn)，如圖所示，以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線框位置，則()A．U變小，Ep不變B．E變大，Ep變大C．U變大，Ep不變D．U不變，Ep不變【解析】選A.因電容器充電后與電源斷開，顯然電容器的電量不會(huì)發(fā)生變化，電荷的面密度不發(fā)生變化，即E不發(fā)生變化，當(dāng)正極板下移時(shí)，d減小，據(jù)U=Ed可知，U變小，但P到負(fù)極板間距不變Ep=Uq=Eq不變，所以本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為A．一、電容器

任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，組成一個(gè)電容器.二、電容法拉F單位：三、平行板電容器的電容1.關(guān)于電容，下列說(shuō)法中正確的是（）A．電容器的極板上帶電量越大，這個(gè)電容器的電容就越大B．電容器的極板間電壓越大，這個(gè)電容器的電容就越大C．如果電容器兩極板上沒(méi)有帶電，它的電容為零D．對(duì)某一個(gè)電容器來(lái)說(shuō)，兩板間的電勢(shì)差隨所帶電量的增加而增加D2.如圖所示，將平行板電容器兩極板分別接在電壓是6V的電池組正負(fù)極，跟電池組負(fù)極相連的極板帶電量為-9.0×10-8C，則電容器的帶電量為

C，電容器的電容為

pF.若將此電容器兩極板與電動(dòng)勢(shì)為12V的電池組相連，則電容器的電容為

pF.＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q9.0×10-8

1.5×104

1.5×104

3.對(duì)于一給定的電容器，在如下圖所示中，描述電容C、帶電量Q、電壓U之間的相互關(guān)系的圖線中正確的是（）B4.用兩節(jié)相同的電池分別給兩個(gè)原來(lái)不帶電的電容器充電，已知C1<C2