1、第一章静电场2第10讲 电容器的电容第10讲 电容器的电容目标定位1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式和决定式.3.掌握平行板电容器电容的决定式,并能用其讨论有关问题.3第10讲 电容器的电容1 预习导学梳理识记点拨2 课堂讲义理解深化探究3 对点练习巩固应用反馈4第10讲 电容器的电容预习导学梳理识记点拨一、电容器1.电容器:两个相互又彼此的导体组成一个电容器.2.电容器的充电和放电(1)充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板将分别带上电荷,这个过程叫做充电.如图1甲所示.充电过程中由电源获得的_储存在电容器中.靠近绝
2、缘等量的异号电能5第10讲 电容器的电容(2)放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷,电容器又不带电了,这个过程叫做.如图乙所示.放电过程转化为其他形式的能.甲 乙图1中和放电电场能6第10讲 电容器的电容想一想电容器的带电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和吗?答案不是.电容器的带电荷量是指其中一个极板所带电荷量的绝对值.7第10讲 电容器的电容二、电容1.定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的,叫做电容器的电容.2.定义式:_.3.单位是,简称,符号是F.常用单位还有微法(F)和皮法(pF),数量值关系:1 FFpF.比值法拉法10610128第10讲 电容
3、器的电容想一想电容器的电容与电容器所带电荷量成正比,与电容器两极板间的电势差成反比,对吗?为什么?答案不对.电容是电容器本身的一种属性,大小由电容器自身的构成情况决定,与电容器是否带电、带多少电荷量均无关.9第10讲 电容器的电容三、平行板电容器的电容1.结构:由两块彼此、互相靠近的金属板组成,是最简单的,也是最基本的电容器.2.决定因素:平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成,与电介质的相对介电常数r成,与极板间距离d成.3.表达式:C_.式中k为静电力常量.绝缘平行正比正比反比10第10讲 电容器的电容四、常用电容器1.分类:从构造上可分为电容器和电容器两类.2.额定电压和击穿电压(1
4、)额定电压:电容器时所能承受的电压,它比击穿电压要.(2)击穿电压:是电容器的极限电压,超过这个电压,电容器内的电介质将被击穿,电容器将被损坏.固定可变正常工作低11第10讲 电容器的电容想一想某电容器上标有“1.5 F,9 V”的字样,9 V指什么电压?答案额定电压.12第10讲 电容器的电容课堂讲义理解深化探究一、对电容的理解13第10讲 电容器的电容2.QU图象是一条过原点的直线,如图2所示,其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值,U为两板间的电势差,直线的斜率表示电容大小.因而电容器的电容也可以表示为C,即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1 V时电容器上增加(或减小)的
5、电荷量.图214第10讲 电容器的电容例1 下列关于电容的说法正确的是()A.电容器简称电容B.电容器A的电容比B的大,说明A的带电荷量比B多C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量D.由公式C 知,电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比,与电容器所带的电荷量成正比15第10讲 电容器的电容解析 电容器和电容是两个不同的概念,A错;电容器A的电容比B的大,只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强,与是否带电无关,B错;电容器的电容大小和它所带的电荷量、两极板间的电压等均无关,D错.答案C16第10讲 电容器的电容17第10讲 电容器的电容二、平行板电容器的两类典型问题
6、18第10讲 电容器的电容二、平行板电容器的两类典型问题19第10讲 电容器的电容例2如图3所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使B板向右平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些图320第10讲 电容器的电容解析静电计显示的是A、B两极板间的电压,指针张角越大,表示两板间的电压越高.当合上S后,A、B两板与电源两极相连,7板间电压等于电源电压,静电计指针张角不变;当断开S后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A、B两板间的
7、电容变小,而电容器所带的电荷量不变,由C 可知,板间电压U增大,从而使静电计指针张角增大.所以本题的正确选项是C、D.答案CD21第10讲 电容器的电容22第10讲 电容器的电容(2)静电计是测量电势差的仪器,不能用于测直流电路中两点的电压.静电计张角大,说明极板间电势差大.23第10讲 电容器的电容例3 如图4所示,一平行板电容器充电后与电源断开,这时电容器的电荷量为Q,P是电容器内一点,电容器的上极板与大地相连,下列说法正确的是()A.若将电容器的上极板左移一点,则两板间场强减小B.若将电容器的下极板上移一点,则P点的电势升高C.若将电容器的下极板上移一点,则两板间电势差增大D.若将电容器
8、的下极板上移一点,则两板间电势差减小图424第10讲 电容器的电容UEd,d减小,U减小,C项错误,D项正确.答案D25第10讲 电容器的电容对点练习巩固应用反馈对电容的理解1.关于已充上电的某个平行板电容器,下列说法不正确的是()A.两极板上一定带异号电荷B.两极板所带的电荷量一定相等C.充上的电荷量越多,其电容就越大D.充上的电荷量越多,两极板间的电势差就越大26第10讲 电容器的电容解析给电容器充电,电容器两极板分别带上等量异号电荷,A、B正确;电容器的电容大小取决于它的结构,与所带电荷量的多少无关,C错误;根据U,电容器所带的电荷量越大,两极板间的电势差越大,D正确.答案C27第10讲
9、 电容器的电容平行板电容器的两类典型问题2.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小28第10讲 电容器的电容答案B29第10讲 电容器的电容3.如图5所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是()A.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若钭玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零图530第10讲
10、电容器的电容当A板上移时,正对面积S变小,C也变小,U变大;当插入玻璃板时,C变大,U变小;当将A板拿走时,相当于使d变得更大,C更小,故U应更大,故选A、B.答案AB31第10讲 电容器的电容平行板电容器与力学综合4.如图6所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则()A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容减小,极板带电荷量将增大图632第10讲 电容器的电容解析上极板向上移动一小段距离后,板间电压不变,仍为E,故电场强度将减小,油滴所受电场力减小,故油滴将向下运动,A错;P点的电势大于0,且P点与下极板间的电势差减小,所以P点电势减小,B对;油滴向下运动时电场力做负功,油滴的电势能应增加,C错;33第10讲 电容器的电容答案B34第10讲 电容器的电容