人教版（2019）必修第三册 第十章第4节 电容器的电容课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
4 电容器的电容
第十章 静电场中的能量
新课引入
瓶子可以装水，那能不能装电呢？莱顿瓶就是一个能装电的瓶子。
一、电容器
1． 电容器：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成的器件。
注意：电介质是绝缘体
平行板电容器
一、电容器
2．电容器的充电：使两板带上等量异种电荷的过程。
注意：（1）电容器两极板电压等于电源电压，充电结束，电路中电流为零。
以顺时针方向为电流正方向
（2）电容器的带电量Q是电容器一个极板所带电量的绝对值。
电源能量转化为电场能
一、电容器
3．电容器的放电：使充电后的电容器电荷中和失去电荷的过程。
电场能转化为其它形式的能
电容器两极板正负电荷通过导线中和。
以顺时针方向为电流正方向
一、电容器
类比法理解电容概念（电容器与水容器）
二、电容
两极板间电势差U 水深H
每个极板带电量Q 水体积V
电容C 容器的截面积S
C = Q/U S = V/H
2．公式： C = Q/U
Q：每一个极板带电量的绝对值。
U：电容器两极板之间的电势差——电压。
理解：电容C与Q、U无关，由电容器本身决定。
1．定义：电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容，用C表示。
4．单位：国际制单位为法拉，简称法，符号为F。
3．物理意义：表征电容器容纳电荷本领的大小。
常用单位有微法（μF）、皮法（pF）
1 F = 106 μF = 1012 pF
1 F=1 C/V
二、电容
二、电容

C1大于C2
平行板电容器组成结构
实验原理：
三、平行板电容器
决定式:
几种电介质的介电常数 εr 电介质 空气 石蜡 陶瓷 玻璃 云母
介电常数 1.0005 2.0-2.1 6 4-11 6-8
k---静电力常量
s---两极板正对面积
d---两极板的正对距离
εr---介电常数

三、平行板电容器
思考与讨论
(1)电容器充电后保持和电源连接，如果增大两极板之间距离d,这时，则U、Q、E如何变化
(2)电容器充电后断开和电源连接，在这种情况下，如果增大d， 则U、Q、E如何变化
三、平行板电容器
始终与电源连接 充电后与电源断开
不变量 U不变 Q不变
自变量 d S
因变量 E＝U/d，d变大，E变小；d变小，E变大
三、平行板电容器
分析电容器动态变化问题的步骤

三、平行板电容器
四、常用电容器
额定电压，电容器长期工作所能承受的电压。
电容器铭牌
电容，表示电容器容纳电荷本领的物理量。
三、平行板电容器
聚苯乙烯电容器
在两层铝箔中间夹有聚苯乙烯薄膜，一起卷绕成圆柱体，就制成了聚苯乙烯电容器。改变铝箔的面积和聚苯乙烯薄膜的厚度，可以制成电容大小不同的电容器。
四、常用电容器
四、常用电容器
陶瓷电容器
陶瓷电容器又称为瓷介电容器或独石电容器。顾名思义，瓷介电容器就是介质材料为陶瓷的电容器。根据陶瓷材料的不同，可以分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两类。按结构形式分类，又可分为圆片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种。
四、常用电容器
电解电容器
电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料，分正、负极性，类似于电池，不可接反。正极为粘有氧化膜的金属基板，负极通过金属极板与电解质（固体和非固体）相连接。
特点是容量大、体积大、有极性，一般用于直流电路中作滤波、整流。目前最常用的电解电容器有铝电解电容器和钽电解电容器。
四、常用电容器
可变电容器
可变电容器是一种电容量可以在一定范围内调节的电容器，改变极片间相对的有效面积或片间距时，它的电容量就相应地变化。通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。
一般由相互绝缘的两组极片组成：固定不动的一组极片称为定片，可动的一组极片称为动片。几只可变电容器的动片可合装在同一转轴上，组成同轴可变的电容器（俗称双联、三联等）。
超级电容器
超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型器件。
超级电容器的出现使电容器的容量得到了巨大的提升。超级电容器的充电时间短，储存电能多，放电功率大，使用寿命长。这些优点展现了它作为新型动力电源的广阔发展前景。
四、常用电容器
例1 下列说法中正确的是( )
A. 电容器所带的电荷越多，电容就越大
B. 电容器两极板间电压越高，电容就越大
C. 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
D. 电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量
E. 平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小
F. 平行板电容器一板带电＋Q，另一板带电－Q，则此电容器不带电
CD
例2 连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时( )
A. 电容器的电容C变大
B. 电容器极板的带电量Q变大
C. 电容器两极间的电势差U变大
D. 电容器两极板间的电场强度E变大
ABD
典题剖析
例3 在下图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一个灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的指针变化做出平行板电容器电容变小的依据是( )
A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小
B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大
C.极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小
D.极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大
D
典题剖析
课堂小结