10.4电容器的电容课件-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（共18张ppt）

(共18张PPT)
10.4 电容器的电容
学习目标：
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，掌握平行板电容器电容的决定式。
核心凝炼：
2个公式——电容的定义式和决定式
2个前提——的动态分析时U不变和Q不变
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
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（绝缘物质）
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：
4.电容器的作用：
储存电荷
1.电容器的充电：
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。
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － － －
＋Q
－Q
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
从能量转移角度：电源的电能转移成电容器的电场能
二、电容器的充电和放电过程
充电时Q 增大、U 增大、E 增大。充满后均不再变化。
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
＋Q
－Q
－ － － － － － － －
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。
在放电过程中导线上有短暂的电流产生。方向由电容器的正极板流向电容器的负极板。
U=0
从能量转移角度：电容器的电场能转化成其他形式的能量
（2）电容器的放电：
二、电容器的充电和放电过程
放电时Q减小到0、U减小到0、E减小到0。放电的本质是正负电荷中和的过程。
G
－
＋
+

电键接1
电键接2
K
1
2
+
说明：单刀双掷开关先接通1，再接通2，注意观察实验现象。
电容器的充放电
电流从哪进，指针往哪偏。
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。
二、电容器的充电和放电过程
该时间内放出的电荷量。
课本P43 例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
课堂练习
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
问题：
三、电容Page1.定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U之比，叫作电容器的电容（C）。2.定义式：C=Q指每一个极板带电量的绝对值。U表示电容器两板的电势差——电压。【特别提醒】电容与Q、U无关，由电容器本身决定。3.单位: 1F=1C/V国际单位：法拉，简称法，符号是F。常用单位：微法(μF)；皮法(pF)4.物理意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。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。
5.击穿电压和额定电压（工作电压）
加在电容器两极板上的电压不能超过某个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个电压称为击穿电压。
电容器外壳上标记的电压是工作电压，或称为额定电压，额定电压比击穿电压低。
三、电容
例2.对电容，以下说法正确的是(　　)
A.电容器充电电荷量越多，电容增加越大
B.电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比
C.电容器的电容越大，所带电荷量就越多
D.对于确定的电容器，它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
D
课堂练习
问题：既然电容与Q、U均无关，那与什么有关呢？
方法：
有机玻璃板
+
+
+
+
+
+
实验：影响平行板电容器电容大小的因素
-
-
-
-
--
改变d
改变S
改变
电介质

控制变量法
d 增大→ θ_____ → C______
板间距离d、正对面积S、介电常数ε、电容C、指针偏转角θ
结论：d 增大→ 则C______
S 增大→ θ_____ → C______
结论：S 增大→ 则C______
ε 增大→ θ_____ → C_____
公式：平行板电容 ________
结论： ε 增大→ 则C______
增大
减小
减小
增大
减小
增大
减小
增大
增大
C =
εr S
4πkd
指针偏转角θ 表示哪个物理量？
四、探究影响平行板电容器的电容的因素
S：正对面积
d：板间距离
k：静电力常量
：相对介电常数
保持电荷量Q不变时，平行板电容器的电容C:
正比于正对面积S;
正比于介电常数
反比于板间距离d。
决定式
Page几种常用电介质的相对介电常数电介质空气煤油石蜡陶瓷玻璃云母水空气的相对介电常数与1十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。1.0005266～84～112.0～2.181四、探究影响平行板电容器的电容的因素电容器
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
作业：
1.预习动态分析问题；
2.完成同步练习册。