10.4.1電容器的電容高二物理（人教版2019）

第十章靜電場(chǎng)中的能量第四節(jié)電容器的電容瓶子可以裝水，那能不能儲(chǔ)存電荷呢？萊頓瓶就是一個(gè)能儲(chǔ)存電荷的瓶子能儲(chǔ)存電荷的“容器”——電容器什么是電容器？它的內(nèi)部構(gòu)造是怎樣的？它是怎樣“裝進(jìn)”和“倒出”電荷的呢？電容器定義：兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體，中間夾一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì)，這就構(gòu)成了電容器。電容器是儲(chǔ)存電量和電能（電勢(shì)能）的元件電路圖符號(hào):平行板電容器:兩塊彼此隔開平行放置的金屬板構(gòu)成的簡單電容器實(shí)驗(yàn)：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象E電容器電容器的充電將電容器兩個(gè)極板帶上電荷的過程，叫電容器的充電。電容器的充電過程中，兩極板的電荷增加，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，電源的能量不斷儲(chǔ)存在電容器中＋Q－Q＋＋＋＋＋＋－－－－－－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有短暫的電流E電容器電容器的放電用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩極失去電荷的過程，叫電容器的放電。電容器兩極正負(fù)電荷通過導(dǎo)線中和。電容器的放電過程中電容器把儲(chǔ)存的能量通過電流做功轉(zhuǎn)化為電路中的其他形式的能量＋Q－Q＋＋＋＋＋＋－－－－－－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有短暫的電流電容器用傳感器觀察電容器的充放電過程實(shí)驗(yàn)器材電流傳感器單刀雙擲開關(guān)定值電阻學(xué)生電源電容器導(dǎo)線電容器用傳感器觀察得到的電容器放電的I-t

圖像I-t圖像“面積”表示電荷量It例題1.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.把開關(guān)S接1，電壓表和電流表示數(shù)均逐漸增大B.把開關(guān)S先接1再斷開，斷開后電壓表示數(shù)立即變?yōu)榱鉉.電容器充電與放電過程，通過電流表的電流方向相同D.電容器放電過程，電壓表和電流表示數(shù)均逐漸減小D電容器能儲(chǔ)存多少電荷呢？能無限量嗎？瓶子裝水有極限類比電容器儲(chǔ)存電荷也有極限在電容器充電實(shí)驗(yàn)中，隨著兩極板之間的電勢(shì)差的增大時(shí)，極板儲(chǔ)存的電荷量也在增加，那么，電容器帶電荷量跟兩極板間電勢(shì)差是否存在某種定量關(guān)系？該如何去探究呢？實(shí)驗(yàn)：探究電容器兩極板間電勢(shì)差與所帶電荷量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：探究電容器兩極板間電勢(shì)差與所帶電荷量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)電路QQQQQQUUUUUU是一個(gè)常量電容電容器的電容電容定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電勢(shì)差

U之比定義式:單位:物理意義：法拉，簡稱法（F）描述電容器容納電荷的本領(lǐng)，在相同電勢(shì)差情況下，電容器電容越大所帶的電荷越多如下是某同學(xué)筆記本上的內(nèi)容他的筆記正確嗎？為什么？電容器的電容由本身結(jié)構(gòu)決定，與Q、U

均無關(guān)不正確

C電容器的電容電容器的額定電壓與擊穿電壓額定電壓擊穿電壓外殼上標(biāo)的電壓是額定電壓，電容器長期工作時(shí)所能承受的電壓。加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一個(gè)限度，超過這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，這個(gè)極限電壓稱為擊穿電壓靜電計(jì)工作原理：當(dāng)靜電計(jì)的金屬桿與金屬外殼間有電勢(shì)差時(shí)(金屬指針與外殼構(gòu)成一個(gè)電容器)，由于靜電斥力的作用，指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，電勢(shì)差越大，指針的偏角也越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度與刻度盤上的電勢(shì)差刻度相對(duì)應(yīng)。①角度大，平行板間電勢(shì)差大②角度小，平行板間電勢(shì)差小既然電容C與Q、U均無關(guān)，那它與什么有關(guān)呢？①猜想平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)？②用什么方法研究電容與某個(gè)因素的關(guān)系？③如何判斷電容變化？電容由本身結(jié)構(gòu)決定極板間距d正對(duì)面積S絕緣介質(zhì)εr............控制變量法平行班電容器充電后，斷開電源后極板帶電量Q不變既然電容C與Q、U均無關(guān)，那它與什么有關(guān)呢？③如何判斷電容變化？平行班電容器充電后，斷開電源后極板帶電量Q不變①靜電計(jì)角度大，平行班間電勢(shì)差大，C減?、陟o電計(jì)角度小，平行班間電勢(shì)差小，C增大實(shí)驗(yàn)一：保持極板電荷量Q與極板間距d

不變，改變極板正對(duì)面積S實(shí)驗(yàn)一：保持極板電荷量Q與極板間距d

不變，改變極板正對(duì)面積SQ、d保持不變時(shí)，S越小，U越大由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Q，S保持不變時(shí)，S越小，C越小夾角變大板間電勢(shì)差變大實(shí)驗(yàn)二：保持極板電荷量Q與極板正對(duì)面積S不變，改變極板間距d

Q，S保持不變時(shí)，d越大，U越大由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Q，S保持不變時(shí)，d越大，C越小實(shí)驗(yàn)二：保持極板電荷量Q與極板正對(duì)面積S不變，改變極板間距d

夾角變大板間電勢(shì)差變大實(shí)驗(yàn)三：保持極板電荷量Q、極板間距d

與極板正對(duì)面積S不變，極板間插入電介質(zhì)（有機(jī)玻璃板）Q、d、S保持不變時(shí)，εr越大，U越小由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Q、d、S保持不變時(shí)，εr

越大，C越大實(shí)驗(yàn)三：保持極板電荷量Q、極板間距d

與極板正對(duì)面積S不變，極板間插入電介質(zhì)（有機(jī)玻璃板）夾角變小板間電勢(shì)差變小平行板電容器的決定式電容器相對(duì)介電常數(shù)艾普西龍epsilon靜電力常量極板正對(duì)面積極板間距定義式?jīng)Q定式適用范圍意義所有電容器平行板電容器反映容納電荷的本領(lǐng)反映了決定平行板電容器電容的是電容器的自身結(jié)構(gòu)電容器電容的定義式與決定式例題1.(多選)如圖所示，用靜電計(jì)可以測(cè)量已充電的平行板電容器兩極之間的電勢(shì)差U.現(xiàn)使B板帶電，則下列判斷正確的是(

)A．增大兩極板之間的距離，指針張角變大B．將A板稍微上移，靜電計(jì)指針張角將變大C．若將玻璃板插入兩板間，則靜電計(jì)指針張角變大D．若將A板拿走，則靜電計(jì)指針張角變?yōu)榱鉇B常見電容器固定電容器——構(gòu)造不能改變聚苯乙烯電容器電路圖中符號(hào)：①兩層鋁箔為極板②以聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)常見電容器固定電容器——構(gòu)造不能改變電解電容器電路圖中符號(hào)：①鋁箔做一個(gè)極板②以鋁箔上很薄的一層氧化膜為電介質(zhì)③用浸過電解液的紙做另一個(gè)極板（要靠另一片鋁箔與外部引線連接）常見電容器可變電容器——構(gòu)造可以改變電路圖中符號(hào)：可變電容器構(gòu)造①固定