物理人教版（2019）必修第三册10.4电容器的电容（共16张ppt）

(共16张PPT)
第十章 静电场中的能量
10.4 电容器的电容
电场力：
电场强度：
电场力做功：
电势能：
电势：
电势差：
【知识回顾】
【新课导入】
一、电容器
一、电容器
1.定义：
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（空气也是一种电介质），就构成了一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。
平行板电容器
电介质
电容器的极板
电容器的极板
●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.构造：
3.电路图符号：
●通交流隔直流
4.电容器的作用：
储存电荷
二、电容器的充电和放电过程
1.电容器的充电：
把电容器的两个极板和电池的正负极相连，两个极板分别带上等量的异种电荷的过程叫充电。
①充电时有短暂的充电电流，方向由电源正极流向电容器正极板（流向正极板）。
②由于静电感应两个极板总是带等量异种电荷，每块极板带电量的绝对值Q叫电容器的带电量。
③充电时Q增大、U增大、E增大，电源的电能转化为电场能。充满后均不再变化。
2.电容器的放电：
把充电后的电容器两极板接通，极板上的电荷中和，电容器不再带电，这个过程叫放电。
①放电时有短暂的放电电流，方向由电容器的正极板流向电容器的负极板（正极板流出）。
②放电时Q减小到0、U减小到0、E减小到0，电场能转化为电能的过程。
③放电的本质是正负电荷中和的过程。
思考：阅读课本P38-39思考充、放电时电流恒定吗？
结论：不论是充电还是放电，电流都是一开始很大，之后逐渐减小。
例1：在图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是（　　）
A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电
B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电
C．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电
D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
例2：图为研究电容器充、放电的实验电路图。实验时，先使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电；经过一段时间，把开关S掷向2端，电容器C与电阻R相连，电容器放电。在开关S接通2端后的极短时间内，下列说法正确的是（　　）
A．电容器带电量和两板间电压都增大
B．电容器带电量和两板间电压都减小
C．电容器带电量增大，两板间电压减小
D．电容器带电量减小，两板间电压增大
B
A
问题：电容器用来储存电荷的，怎样描述其储存电荷的本领呢？
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
三、电容
1.定义：
电容器所带电量 Q 与电容器两极板间电势差U 的比值。（符号：C）
2.定义式：
在数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电荷量。
3.单位：
4.物理意义：
描述电容器容纳电荷的本领。
电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多。
法拉，简称法，符号F，常用单位微法（ F）和皮法（pF）
1 F=1×10-6F，1pF=1×10-12F
5.击穿电压：
加在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。
6.额定电压：
电容器外壳上标的工作电压，这个数值比击穿电压低。
例3.某电容器上标有“20μF 100V”，则（　　）
A．该电容器加上50V电压时，其电容为10μF
B．该电容器加的电压不能低于100V
C．该电容器的最大电容为20μF，当其带电荷量较少时，电容小于20μF
D．该电容器的电容总等于20μF
D
课本P43 1
减小
减小
2
1
减小
增大
电场能转化电能
电能转化电场能
放电
充电
问题：既然电容与Q、U均无关，那与什么有关呢？
（C不由Q、U决定 ）
Q=CU
（Q由C、U决定）
（U由Q、C决定）
四、探究影响平行板电容器电容大小的因素
Q、S保持不变时，d越大，C越小
Q、 d 保持不变时： S越大，C越大
Q、d、S保持不变时， 插入介质，C越大
决定式：
电容器
固定电容器
可变电容器
聚苯乙烯电容器
陶瓷电容器
电解电容器
纸质电容器
+
-
五、常用电容器
一、电容器
二、电容
电容器所带电量 Q 与电容器两极板间电势差U 的比值，叫电容器的电容。（符号：C）
三、平行板电容器的电容
电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关
四、常见电容器
【课堂小结】