電容器的電容(公開課)課件

電容器的電容

人教版高中物理選修3-1湘東中學(xué)邵莉電容器的電容人教版高中物理選修3-1湘1電容器的電容(公開課)ppt課件2電容器的電容(公開課)ppt課件3電容器的電容(公開課)ppt課件4

導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體極板極板電介質(zhì)一、電容器1.結(jié)構(gòu)導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體極板極板電介質(zhì)一、電容器1.結(jié)構(gòu)5

自主學(xué)習(xí)課本的第29頁2、3段有關(guān)電容器的充放電過程分析充電過程放電過程自主學(xué)習(xí)課本的第29頁2、3段充電6電容器充放電實(shí)驗(yàn)電容器充放電實(shí)驗(yàn)72、電容器的充放電①充電過程：充電電流----有充電電流----電源提供的電荷移動(dòng)，堆積在極板上----板間場(chǎng)強(qiáng)增加----電勢(shì)差增大電場(chǎng)能增加

2、電容器的充放電①充電過程：充電電流----有充電電流8----有放電電流----電容器儲(chǔ)存的電荷移動(dòng)，通過導(dǎo)線中和----板間場(chǎng)強(qiáng)減弱----電勢(shì)差減小電場(chǎng)能減少

②放電過程：放電電流----有放電電流②放電過程：放電電流9思考：水杯容器的儲(chǔ)水問題:水位差h，儲(chǔ)水量V;水位差2h,儲(chǔ)水量2V.

如何反映水杯的儲(chǔ)水本領(lǐng)？2h2VVh思考：水杯容器的儲(chǔ)水問題:水位差h，儲(chǔ)水量V;水位差2h,10水容器儲(chǔ)存水電容器儲(chǔ)存電荷

水量V

高度差h本領(lǐng)電容器與水容器的對(duì)比水容器儲(chǔ)存水電容器儲(chǔ)存電荷水量V高度差h本領(lǐng)電容器與水11水容器儲(chǔ)存水電容器儲(chǔ)存電荷

水量V

電量Q高度差h本領(lǐng)電容器與水容器的對(duì)比水容器儲(chǔ)存水電容器儲(chǔ)存電荷水量V電量Q高度差h本領(lǐng)電容12水容器儲(chǔ)存水電容器儲(chǔ)存電荷

水量V

電量Q高度差h電勢(shì)差U本領(lǐng)電容器與水容器的對(duì)比水容器儲(chǔ)存水電容器儲(chǔ)存電荷水量V電量Q高度差h電勢(shì)差U13水容器儲(chǔ)存水電容器儲(chǔ)存電荷

水量V

電量Q高度差h電勢(shì)差U本領(lǐng)本領(lǐng)電容器與水容器的對(duì)比水容器儲(chǔ)存水電容器儲(chǔ)存電荷水量V電量Q高度差h電勢(shì)差U14二、電容探究電容器帶電量與極板間電勢(shì)差之間的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)器材：電動(dòng)勢(shì)為1.5V的電池三節(jié)、電池盒、電容器一個(gè)、去掉電池的石英鐘一個(gè)、帶夾子的導(dǎo)線若干

二、電容探究電容器帶電量與極板間電勢(shì)差之間的關(guān)系15電容器極板間電勢(shì)差即電源電壓；帶電量由石英鐘秒針走過格數(shù)體現(xiàn)。次數(shù)充電電壓秒針走過的格數(shù)（描述電容器的帶電量）11.5V223.0V434.5V6電容器極板間電勢(shì)差即電源電壓；帶電量由石英鐘16電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板電勢(shì)差U的比值，叫做電容器的電容。定義：表達(dá)式：?jiǎn)挝唬悍ǎ劾軫常用單位：微法（μF）皮法（pF）單位換算：1μF=10-6F1pF=10-6F二、電容電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板電勢(shì)差U的比值，叫做電容器17三、平行板電容器的電容猜想：正對(duì)面積S，距離d,電解質(zhì)等三、平行板電容器的電容猜想：正對(duì)面積S，距離d,電解質(zhì)18控制變量法實(shí)驗(yàn)方案不變量改變量

S

d分析

保持Q和d不變保持Q和S不變保持Q、S、d均不變?cè)趦蓸O板間插入電介質(zhì)控制變量法實(shí)驗(yàn)方案不變量改變量Sd分析保持Q和控制變量法控制變量法20電容器的電容(公開課)ppt課件21控制變量法實(shí)驗(yàn)方案不變量改變量分析d↑

θ↑C↓

保持Q和S不變保持Q和d不變

保持Q、S、d均不變d↑控制變量法實(shí)驗(yàn)方案不變量改變量分析d↑θ↑C↓保持Q控制變量法實(shí)驗(yàn)方案不變量改變量S↓分析

d↑

θ↑C↓

S↓

θ↑C↓保持Q和S不變d↑保持Q和d不變保持Q、S、d均不變控制變量法實(shí)驗(yàn)方案不變量改變量分析保持Q和S不變d↑保持控制變量法實(shí)驗(yàn)方案不變量改變量分析d↑

θ↑C↓S↓

θ↑C↓

θ↓

C↑保持Q和S不變保持Q和d不變保持Q、S、d均不變?cè)趦蓸O板間插入電介質(zhì)S↓d↑控制變量法實(shí)驗(yàn)方案不變量改變量分析保持Q和S不變保持Q和d三、平行板電容器的電容1.極板間是真空時(shí)：2.極板間充滿介質(zhì)時(shí)：

εr—是一個(gè)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)。其中：S—正對(duì)面積

d—兩板間距離

k—靜電常量三、平行板電容器的電容1.極板間是真空時(shí)：2.極板間充滿介質(zhì)25電容器的電容(公開課)ppt課件26定義式適用于任何電容器C與Q、U無關(guān)決定式只適用于平行板電容器反映C的決定因素思考；電容的兩種表達(dá)式有什么不同？思考；電容的兩種表達(dá)式有什么不同？27例題：下列說法錯(cuò)誤的有[]A．給平行板電容器充電時(shí)，使一板帶正電，另一板帶等量負(fù)電，任何一板所帶電量絕對(duì)值就是電容器所帶的電量B．由公式C＝Q/U可知，電容器的電容隨著帶電量的增加而變大C．電容器的電容與它是否帶電無關(guān)D．給平行板電容器帶電Q后保持電量不變，使兩板距離逐漸增大，則兩板間的電壓也隨著增大，而兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度則保持不變例題：下列說法錯(cuò)誤的有[]28電容器的電容(公開課)ppt課件29例題

1、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，如增大兩板間距d，則電容器電容C、板間電勢(shì)差U、電容器所帶電量Q，板間場(chǎng)強(qiáng)E分別如何改變？

充電后，繼續(xù)保持電容器與電源相連，電容器兩板間電勢(shì)差U不變.如增大d，則由，

C將減小，再，Q減小，依E=U/d，E將增大。例題1、平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的302、平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如增大d，則C、U、Q、E分別如何改變？

C變小、Q不變、U變大、E不變2、平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如增31結(jié)論（1）若電容器保持與電源相連接，則兩極板間電勢(shì)差保持不變，即U不變。（2）若電容器與電源斷開，則電容器的帶帶電荷量保持不變。即在電源斷開的情況下，改變平行板間距，平行板內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)不發(fā)生變化。（3）根據(jù)公式結(jié)論（1）若電容器保持與電源相連接，則兩極板間電32四、常用電容器1、固定電容器：電容固定不變聚苯乙烯電容器電解電容器：

正負(fù)極不能接反，不能接交流電

2、可變電容器通過改變兩極間的正對(duì)面積或距離來改變電容四、常用電容器1、固定電容器：電容固定不變33四、常用電容器1、固定電容器：電容固定不變聚苯乙烯電容器電解電容器：

正負(fù)極不能接反，不能接交流電

2、可變電容器通過改變兩極間的正對(duì)面積或距離來改變電容四、常用電容器1、固定電容器：電容固定不變34五、電容器使用時(shí)應(yīng)注意的問題1、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一限度，超過這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓稱為擊穿電壓。2、電容器的額定電壓：電容器正常工作時(shí)的最大電壓額定電壓低于擊穿電壓3、注意電解電容器的極性五、電容器使用時(shí)應(yīng)注意的問題1、電容器的擊穿電壓：35五、電容器使用時(shí)應(yīng)注意的問題1、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一限度，超過這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓稱為擊穿電壓。2、電容器的額定電壓：電容器正常工作時(shí)的最大電壓額定電壓低于擊穿電壓3、注意電解電容器的極性五、電容器使用時(shí)應(yīng)注意的問題1、電容器的擊穿電壓：36

2.一個(gè)電容器儲(chǔ)存的電荷量是4×10-8C,兩極板間電壓是2V。那么這個(gè)電容器的電容是_________F，如果將所帶電荷全部放掉，這個(gè)電容器的電容是________F。1.有一空氣平行板電容器，僅增加兩極板的正對(duì)面積，其電容________；僅縮小極板間距離，其電容________;僅降低兩極板間電壓，其電容_______;僅在兩極板間充以介電常數(shù)較大的電介質(zhì)，其電容_________。課堂練習(xí)增大增大不變?cè)龃?.一個(gè)電容器儲(chǔ)存的電荷量是4×10-8C,373.平行板電容器充電后斷開電源，然后將兩極板間正對(duì)面積逐漸增大，則在此過程中：（）。

A.電容器電容將逐漸增大；

B.兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度將逐漸增大；

C.兩極板間電壓保持不變；D.兩極板上代電荷量保持不變。AD如果充電后不斷開電源，再增大極板正對(duì)面積，選項(xiàng)還一樣嗎？3.平行板電容器充電后斷開電源，然后將兩極38A.保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小；B.保持S接通，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則極板上的電荷量增大；C.斷開S，減小兩極板間的距離，則兩極板間電勢(shì)差減小；D.斷開S，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則兩極板間電勢(shì)差增大。4.兩塊大小、形狀完全相同的金屬板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，接通開關(guān)，電源立即給電容器充電：（）。BCA.保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板395.一空氣平行板電容器，極板正對(duì)面積為S,兩極板相距d，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U,使電容器的電容加倍，可采用辦法有（）。A.將電壓變?yōu)閁/2B.將電荷量變?yōu)?QC.將兩極板正對(duì)面積變?yōu)?SD.兩極板間充入電介質(zhì)常數(shù)為2的電介質(zhì)CD5.一空氣平行板電容器，極板正對(duì)面積為S,兩406.有兩個(gè)平行板電容器，它們的電容之比是3：2，帶電量之比是3：1，如果有兩個(gè)電子分別從兩個(gè)電容器的負(fù)極板到正極板，則這兩個(gè)電子的動(dòng)能增量之比是多少？解：C1:C2=3:2

Q1:Q2=3:1可以推出U1:U2=2:1電子從負(fù)極板到達(dá)正極板，W=Eu,可以算出W1:W2=2：1。6.有兩個(gè)平行板電容器，它們的電容之比是3：417.有兩個(gè)平行板電容器，它們的電容之比為3：2，帶電荷量之比是3:1，如果有兩個(gè)電子分別從兩個(gè)電容器的負(fù)極板達(dá)到正極板，則這兩個(gè)電子的動(dòng)能增量是多少？解：電容之比為3：2，電荷量之比為3：1,

根據(jù)公式,兩極板電壓之比為2:1，電子從負(fù)極板到正極板，電場(chǎng)力做功為W=eU,

則電子的動(dòng)能增量之比為2：1。7.有兩個(gè)平行板電容器，它們的電容之比為3：42高考鏈接1.（2007年海南）一平行板電容器存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)沿豎直方向，兩個(gè)比荷不同的帶正電粒子a和b,從電容器的P點(diǎn)以相同的水平速度兩平行板之間。測(cè)得a和b與電容器極板的撞擊點(diǎn)到射入點(diǎn)之間的水平距離之比為1：2,若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是：（）。DA.1:2B.1:8C.2:1D.4:1高考鏈接1.（2007年海南）一平行板電容43點(diǎn)撥所以：

水平方向：豎直方向：所以：因此D選項(xiàng)正確。點(diǎn)撥所以：水平方向：豎直方向：所以：因此D44

2.（2000全國(guó)）對(duì)于水平放置的電容器，下列說法正確的是（）。A.將兩板的間距增大，電容將增大B.將兩極板平行錯(cuò)開，使正對(duì)面積減小，電容將減小C.在下板的內(nèi)表面放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷，電容將增大D.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BCD2.（2000全國(guó)）對(duì)于水平放置的電容器45影響平行板電容器的因素有：⑴隨正對(duì)面積的增大而增大；⑵隨兩極板間距的增大而減?。虎窃趦蓸O板間放入電介質(zhì)，電容增大。根據(jù)上面敘述可以直接看出B、C正確。對(duì)于D選項(xiàng)，放入鋁板后，實(shí)際上是減小了平行板的間距，所以，本題正確選項(xiàng)應(yīng)該是B、C、D。點(diǎn)撥影響平行板電容器的因素有：⑴隨正對(duì)面積的增大46

3.（2005，全國(guó)）水平放置的平行板電容器與一電池相連，在電容器的兩極板間有一帶正電的質(zhì)點(diǎn)處于靜止平衡狀態(tài)，現(xiàn)將電容器兩極板間距增大，則（）。A.電容變大，質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)B.電容變大，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)C.電容變小，質(zhì)點(diǎn)保持靜止D.電容變小，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)D3.（2005，全國(guó)）水平放置的平行板電容47點(diǎn)撥一帶正電的質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則Eq=