1、必修三第十章 4.电容器的电容 新课引入 电容器定义：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。作用：存储电荷(存储电能)平行板电容器 在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质电介质就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。（注意：空气也是一种电介质）电介质 电容器的极板 电容器 将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。QQ正极板 负极板 有短暂的电流 两极间有电压 两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量 E 电容器的充放电 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。QQ在放电过程中导线上有短暂的电流产生 U=0电
2、容器的充放电 电容器的充放电 V 实验：观察电容器的充、放电现象 1.实验器材：把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关 2.实验电路 1 2 S C R E A 电容器的充、放电 电容器的充放电 实验步骤 1.把开关S接1，此时电源给电容器充电，观察实验现象。现象：通过观察电流表可以知道，充电时电流由电源的正极流向电容器的正极板。同时，电流从电容器的负极板流向电源的负极。两极板之间电势差逐渐增大，随后稳定在某一数值，充电电流逐渐减小至 0，此时电容器两极板带有一定的等量异种电荷。电容器的充放电 充电过程：使原本不带电的两板带上等量异种电荷的过程 一 一 一 一 一一 一 一
3、十 十 十 十 十十 十 十 正极板 负极板 Q-Q 两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量。即使断开电源，两极板上的电荷由于相互吸引而仍然被保存在电容器中。电容器的充放电 实验步骤 2.把开关S接2，电容器对电阻R放电。现象：观察电流表可以知道，放电电流由电容器的正极板经过电阻R流向电容器的负极板，正负电荷中和。此时两极板所带的电荷量减小，电势差减小，放电电流也减小，最后两极板电势差以及放电电流都等于0。电容器的充放电 放电过程：用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。一 一 一 一 一一 一 一 十 十 十 十 十十 十 十 正极板 负极
4、板 Q-Q 电容器两极正负电荷通过导线中和。电容器的充放电 固定电容器：电容固定不变。电解电容器（用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸做另一个极板）（正负极不能接反，不能接交流电）聚苯乙烯电容器（以聚苯乙烯薄膜为电介质，两层铝箔为极板）聚苯乙烯电容器及其符号 电解电容器及其符号 电容器 可变电容器：两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；可以转动的一组铝片叫做动片；空气为电介质。原理：通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容。可变电容器及其符号 例1.在物理学的发展过程中定义了很多物理概念，不同的概念采用了不同的研究方法来定义，下面四个物理概念中定义方法与其
5、他三个不同的是（）A电容 B点电荷 C电场强度 D磁感应强度 典型例题 B 充电后的电容器两极间的电压，叫电容器的电压。电容器的带电量Q越多，电压U越高。Q Q 两极间有电压 E Q与U成正比，比值Q/U是常量。电容 电容器带电与水桶盛水类比：h=1cmh=2cmV=1Sdm3V=2Sdm3与成正比/是定值：水桶截面积电容 电容器带电与水桶盛水类比：h=1cmV=1Sdm3V=4Sdm3水桶越大，容纳水的本领越强与、无关 h=1cm电容 容纳储存水 容纳储存电荷 电荷量Q 水量V 电势差U 水位差h 横截面S 电容C+-电容器 水容器 =电容 电容 实验：探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的
6、关系 实验器材：电容器 A、电容器 B、开关、导线、电源（几节干电池）、数字电压表等。实验步骤（1）按照如图所示电路图连接电路。V A E B 1 2 S2 S1 电容（2）把开关S1 接1，用几节干电池串联后给A充电，可以看到 A 充电后两极板具有一定的电压。（3）把开关 S1 接 2，使另一个相同的但不带电的电容器 B跟A并联。观察电压表的示数。现象：电压表示数变为原来的一半。（4）断开开关 S1，闭合开关 S2，让 B 的两极板完全放电，随后再断开开关 S2，把 B 和 A 并联，观察电压表的示数。现象：电压表示数再次减少一半。电容（5）重复步骤4，观察电压表示数。实验结论 电容器的电荷
7、量变为原来的一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一半 精确的实验表明，一个电容器所带的电荷量Q与两极板之间的电势差U之比是不变的。电容定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。电容器电容定义式也可以写成：数值上等于使两极板间的电势差增加1V时，所需要的电荷量。=UQ=C电容的单位：法拉，简称法，符号F。还有：微法（F）、皮法（pF）1F=1C/V 当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F 电容是反映电容器储存电荷的本领的物理量。电容器的电容由本身结构决定，与所带的电荷Q和所加的电压U无关 1=106=1012电容 击穿电压 加在
8、电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏。这个极限电压叫作击穿电压。额定电压 电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比击穿电压低。电容 1 =4两极板间距离 两极板正对面积 静电力常量 介电常数 真空=1 平行板电容器 电介质空气煤油石蜡陶瓷玻璃云母水1.000522.02.164116881例2.关于电容器的电容，下列说法中正确的是（）A极板上不带电时，电容为0 B极板上储存的电荷量增大，电容增大 C极板上储存的电荷量增大，电容减小 D由电容器本身因素决定，不随电量改变 典型例题 D 例3.一个平行板电容器，使它带电荷量从Q1=310-5 C
9、 增加到Q2=3.610-5 C时，两板间的电势差从U1=10 V增加到U2=12 V，这个电容器的电容多大？如果使两极板电势差从U1=10 V降为U2=6 V，则每板需减少多少电荷量？典型例题 3 F，1.210-5 C 例4.如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（）A指纹的凹点处与小极板距离远，电容大 B指纹的凸点处与小极板距离近，电容小 C手指挤压绝缘表面，电容器两极间
10、的距离减小，电容器带电量减小 D手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大 典型例题 D 例5.对一电容器充电时电容器的电容C，带电荷量Q，电压U之间的关系图象如下图所示，其中正确的是()典型例题 CD 例6.如图所示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板间的距离减小，则在此过程中（）A膜片与极板构成的电容器的电容减小 B极板所带电荷量减小 C膜片与极板间的电场强度减小 D电阻R中有方向向下的电流通过 典型例题 D 电容器：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。1.固定电容器：电容固定不变。常用电容器 2.可变电容器：通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容。击穿电压、额定电压、电解电容器的极性 电容器使用时应注意的问题 电容：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。=平行板电容器的电容 =4 电容器充放电 1.将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。2.用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。课堂小结 感谢您的观看
