1.8电容器的电容.ppt
高中新课程物理课件,第8节 电容器的电容,第1章静电场,带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器”电容器。,情景引入,一、电容器,2、构造：任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。,1、电容器：能够容纳（储存）电荷的器件。,a.电容器的极板：构成电容器的两个导体。 b.最简单的电容器平行板电容器：在两个正对的平行金属板间夹上一层电介质（绝缘体）。,平行板电容器,电介质,电容器的极板,1）充电：使电容器带上电荷的过程。 充电后两极板带有等量的异种电荷。 每个极板所带电量的绝对值叫电容器的带电量。 两极板间存在匀强电场，电容器储存电荷的同时 也储存了电场能。（其它形式的能转化为电场能）,3、工作方式:,正极板,负极板,E,有短暂的充电电流,两极间有电势差,2）放电：使电容器失去电荷的过程。（电场能转化为其它形式的能）,有短暂的放电电流,电容器两极正负电荷通过导线中和,不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。我们该如何描述电容器容纳电荷的本领的大小呢？,板间电势差U,水体积V,Q/U,极板带电量Q,水深H,容器的截面积S=V/H,1、电容的定义：,电容器所带电量Q与电容器两极间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。,二、电容器的电容,2、定义式: Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差电压.,3、电容的单位：,法拉:,F,还有：微法（µ）、皮法（p）,1F=1C/V,如果一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，这个电容器的电容就是1F,4、物理意义：表征电容器容纳电荷本领的大小 电容是电容器本身的一种属性，与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。,例1:关于电容，下列说法中正确的是 （ ） A电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大 B电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大 C如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零 D对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加,D,例2：某一电容器，当带电量为4×10-6C，两极板间的电势差为20v，求 （1）电容器的电容 （2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少？ （3）如果电容器不带电呢？,电容的大小取决于电容器的结构，那么跟哪些因素有关呢？,1、电容与两板正对面积S的关系：,三、平行板电容器的电容,静电计,2、电容与板间距离d的关系：,3、电容与电介质的关系：,4、平行板电容器的电容公式：,两板间距离,两板正对面积,介电常数 真空r=1,静电力常量,思考与讨论 ： 平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？,解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。, C=S/4kd S/d, E= U/d 1/d, Q=CU= US/4kd S/d,思考与讨论 ： 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？,解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。,(1)C=S/4kd S/d (2)U=Q/C=Q/（S/4kd） d/S (3)E=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4kd） = kQ/S 1/S,本题的思路是：,比较、两类题型的解析过程，可以看到，抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键。,最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化。,再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化，,用 C=S/4kd判断C的变化，,当d（或变化、S）发生变化，,3、平行板电容器充电后的两类典型情况：, 、电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变。, 、电容器始终连接在电源上， 两极间的电压U保持不变。,例3：平行板电容器充电平衡后仍与电源相连，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则 （ ） A.Q变大 B.C变大 C.E不变 D.U变小,AB,例4：平行板电容器充电平衡后与电源断开，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（ ） A.Q变大 B.C变大 C.E不变 D.U变小,E与d无关，即E不变。,BCD,电容器是一储能元件。,纸质电容器,陶瓷电容器,电解电容器,钽电容器,四、 常用电容器,请带着这样以下几个问题阅读课本第30页常用电容器部分内容。 常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？ 常用的固定电容器有哪些？ 聚苯乙烯电容器和电解电容器 电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著 特征？ 电容器常见的损坏原因是什么？,常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。,电解电容器的正、负极性是固定的。,加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。,例5：如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒K闭合时，该微粒恰好能保持静止在保持K闭合；充电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？ A上极板M向上平移 B下极板N 向上平移 C上极板M 向左平移 D把下极板N接地,选B 选C,一、电容器 1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。 2、 电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电场能 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能其他形式能 二、电容 1、定义: 2、单位：法拉F 1F=106F=1012pF 三、平行板电容器的电容 C与r 、S、d有关 四、常用电容器 电解电容器 可变电容器 五、电容器使用时注意的问题 工作电压额定电压击穿电压 电解电容器有极性，正负极不能接反，不能接交流电,小 结,C与Q、U无关,
