物理人教版（2019）必修第三册10.4.2电容器的电容（共22张ppt）

(共22张PPT)
第十章　静电场中的能量
电容器的电容
平行板电容器是最简单，也是最基本的电容器，几乎所有电容器都是平行板电容器的变形。平行板电容的大小也是由电容器本身决定，与哪些因素有关？
阅读教材P41
Q=CU
S减小,张角增大
U增大,故C减小
d增大,张角增大
U增大，故C减小
插入介质，张角减小
U减小，故C增大
实验：影响平行板电容器电容大小的因素
S为正对面积，d为极板间距，εr为相对介电常数，k为静电力常量
平行板电容器的电容 决定式：
ε读作艾普西隆，英语Epsilon(大写Ε，小写ε)，是第五个希腊字母，r是下角标
几种常用电介质的相对介电常数
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。
电介质 空气 煤油 石蜡 陶瓷 玻璃 云母 水
εr 1.0005 2 2.0~2.1 6 4~11 6~8 81
导练
1.(多选)如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S闭合，电路稳定后，静电计指针张开一个角度，下列做法可使静电计指针张角增大的是
A.使A、B两板靠近一些
B.使A、B两板正对面积减小一些
C.断开S后，使B板向右平移一些
D.断开S后，使A、B正对面积减小一些
E.断开S后，在极板间插入有机玻璃板
√
√
开关S闭合，电路稳定，电容器两端的电势差不变，等于电源的电动势，则指针张角不变，故A、B错误；
电容器的动态分析
平行板电容器充电后，保持电容器与电源相连接，增大d，那么U、Q、E如何改变？若切断与电源的连接，增大d，则U、Q、E又如何改变？
1、电容器始终与电源连接，U不变
①由 判断电容C的变化。（C随 εr 、S、d的变化而变化。）
②由 判断Q的变化。
③由 判断E的变化。
d增加
C减小
Q=CU
Q减小
E=U/d
E减小
S减小
U不变
C减小
Q=CU
Q减小
E不变
E=U/d
2、电容器充电后与电源断开，Q不变
①由 判断电容C的变化。（C随εr 、S、d的变化而变化。）
②由 判断U的变化。
③由 判断E的变化。
Q不变时，E与d无关，只随εr、S变化
C减小
U=Q/C
U增加
E不变
C减小
U=Q/C
U增加
E增加
d增加
S减小
Q不变
处理电容器动态问题的基本思路
(1) 分析是U不变还是Q不变.
(5) 由 F＝qE 分析 F 的变化，从而分析运动状态
导练
1.(多选)如图所示，A、B为两块平行带电金属板，充电后始终与电源相连，一个带正电的微粒固定在两板间P点处.现将B板上移至图中虚线处，则下列说法中正确的是
A.平行板电容器的电容将增大
B.平行板A、B间的电场强度保持不变
C.P点的电势将减小
D.微粒的电势能将增大
√
√
变式　若A板向下移动少许，本题正确的选项是
A.平行板电容器的电容将增大
B.平行板A、B间的电场强度保持不变
C.P点的电势将减小
D.微粒的电势能将增大
√
√
2.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图，Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移至图中虚线所示的位置，则
A.U变小，E不变
B.E变大，Ep变大
C.U变小，Ep不变
D.U不变，Ep不变
√
3.竖直正对放置的平行板电容器两极板连成如图所示的电路，R为滑动变阻器，一个带负电的小球悬挂在电容器的内部.闭合开关，电路稳定后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列判断正确的是
A.保持开关闭合，变阻器滑片向左移动，则θ不变
B.保持开关闭合，略向左移动左极板，则θ增大
C.断开开关后，略向右移动右极板，则θ减小
D.断开开关后，略向上移动左极板，则θ减小
√
保持开关闭合，电容器两极板间的电势差不变，则θ不变，故A正确；