(共39张PPT)
电容器的电容
1.知道什么是电容器以及常用的电容器。
2.理解电容器的电容概念及其定义式，并能用来进行有关的计算。
3.知道计算电容的公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
4.会对平行板电容器动态问题进行分析。
学习目标
一、电容器
能够容纳（储存）电荷和能量的器件。
莱顿瓶---原始的电容器
马森布洛克
一、电容器
平行板电容器
电介质
电容器的极板
电容器的极板
2、构造：
（1）两个绝缘但相距很近的导体----极板
（2）极板中间夹一层绝缘物质----电介质
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。
一、电容器
一、电容器
3、工作方式：充电以及放电
充电：把电容器的两极和电源的正负极相连,两极就分别带上了等量的异种电荷,这个过程叫充电。充电过程中电路中有短暂的充电电流。
E
每个极板所带电量的绝对值叫电容器的带电量Q
一、电容器
放电：把充电后的电容器两极接通,两极上的正负电荷中和,电容器不再带电,这个过程叫放电。
电容器的充放电过程
(1)充电
(2)放电
储电原理：两极正负电荷相互吸引而被储存下来
电容器充、放电
电容器充、放电电路图
电容器充、放电实物图
电容器充电
思考讨论：
1、开关打到哪充电？
2、观察灵敏电流计的指针如何变化？
3、充电完毕后，极板各带什么电？电容器所带电量是多少？
4、充电完毕后，灵敏电流计是否变化？两板间是否有电势差？
5、充电过程中，电路中的能量如何转化？
充电
U
+Q
-Q
开关1
发生偏转
等量异种电荷
指针归零
有
Q
E
电源中的电能存储在电容器中
电容器放电
思考讨论：
1、开关打到哪放电？
2、观察灵敏电流计的指针如何变化？
3、放电过程中，二极管什么状态？
4、放电完毕后，灵敏电流计是否变化？两板间是否有电势差？
5、放电过程中，电路中的能量如何转化？
放电
U
+Q
-Q
开关2
（与之前反向）
发光
指针归零
无
E
电容器中的电场能转化为其他形式的能量（二极管光能）
思考：在充电过程中电容器能够储存电荷，怎样来描述它所具有的这种容纳电荷本领的大小呢？
猜想：
①可能与电容器本身有关；
②可能与电容器所接的充电电压有关；
实验探究：
①用同一电容器，连接不同的充电电压；
②连接相同的充电电压，使用不同的电容器；
能否说，电容器带电量越多，容纳电荷的本领越强？
充电电压 U1
U2
实验探究一：同一只电容器加不同的充电电压
结论：同一只电容器在不同的充电电压下储电量不同，电压越大，储电量越大
储电量
小
小
大
大
电容器 电容器1
电容器2
实验探究二：不同的电容器加相同的充电电压
储电量
结论：不同的电容器在相同的充电电压下，储电量往往不同
小
大
能反映电容器本身的属性
精确实验表明：同一只电容器，带电量
与电势差的比值 是一个定值
不同的电容器在相同的电压下，带电量与
电势差的比值 越大，说明电容器的带电
量越大
电荷量与电势差的比值能反映
电容器容纳电荷的本领
二、电容
1、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.
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － － －
＋Q
－Q
U
3、物理意义：反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。
2、定义式：
(理解:电容与Q、U无关，由电容器本身决定)
Q：指每一个极板带电量绝对值
U：表示电容器两板之间的电势差—电压。
4、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
二、电容
容纳储存水
容纳储存电荷
电荷量Q
水量V（相当于体积）
电势差U
水位差h（相当于高度）
横截面S
Q/U比值
+ + + + + + + + +
- - - - - - - - -
电容器
水容器
比值表示容纳水的本领
理解：类比水容器（水容器一旦制作出来，容纳水量的多少也就确定了）
怎样分析水容器容纳水的本领呢？
二、电容
1、下列说法正确的是（ ）
A、电容器一极带电＋Q，另一极带电－Q，则此电容器不带电
B、电容器两极板间电压越高，电容越小
C、电容器所带的电荷越多，电容就越大
D、电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一定增加一倍
练习
D
二、电容
问题：既然电容器的电容与电荷量和电源电压无关，那么影响电容器电容的主要因素应该是什么？
我们以最简单的电容器----平行板电容器为例，来探究影响电容器电容大小的因素。
影响平行板电容器电容的因素有哪些？
猜想：
板间距离
正对面积
绝缘材料
极板材料
三、平行板电容器的电容
（4）改变极板材料
三、平行板电容器的电容
静电计
平行板电容器
不变量 改变量 U变化（静电计偏角）
Q（电荷量） S（正对面积） d（板间距离）
Q（电荷量） d（板间距离） S（正对面积）
Q（电荷量） d（板间距离） S（正对面积） εr（电解质）
a、保持介质、正对面积S不变，改变板间距离d
实验探究：
结论：
与板间距离成反比
b、保持介质、板间距离d不变，改变正对面积S
与正对面积成正比
c、保持板间距离d、正对面积S，改变介质 r
与 r成正比
三、平行板电容器的电容
(添加电解质)
理论分析表明（a、b、c三点），当平行板电容器的两板间有电介质时，电容C与极板的正对面积S、极板距离d的关系为
三、平行板电容器的电容
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。
式中为介质的相对介电常数，与电介质的性质有关
四、常用电容器
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
+
-
四、常用电容器
1.固定电容器：
（1）聚苯乙烯电容器：
符号：
四、常用电容器
＋
（2）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。
符号：
电容较大
四、常用电容器
2.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。
转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。
符号：
四、常用电容器
从电容器的包装上我们可以得到该电容的哪些信息？
电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。
加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。
外壳上标的电压是额定电压
额定电压比击穿电压低
电容器包装指数
典例分析
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，这个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
2、某一电容器，当所带电量为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？
解：C＝Q/U＝4×10-6/20＝2×10-7(F)
典例分析
3、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C ，则电容器的带电量为 C，电容器的电容为 pF.若将此电容器两极板与电动势为12V的电池组相连，则电容器的电容为 pF.
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － － －
＋Q
－Q
9.0×10-8
1.5×104
1.5×104
典例分析
4、用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器充电，已知 C1A． Q1Q2
C． Q1=Q2 D．无法确定
A
典例分析
5（多选）、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，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
ABC
典例分析
题组训练
AD
题组训练
C
D
题组训练
小 结
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
电容器的放电
二、电容
1、定义: C与Q、U无关
2、单位： 法拉F 1F=106μF=1012pF
三、平行板电容器的电容
C与εr 、S、d有关
四、电容器的额定电压、击穿电压
五、电容器的分类
