10.4电容器的电容 课件 (共23张PPT)高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(共23张PPT)
第十章 静电场中的能量
第4节 电容器的电容
新课导入
能盛装东西的物体称为容器，能盛水的容器就可以称为水容器。水可以用容器储存起来，电荷是否也可以用一个“容器”储存起来呢？
电脑线路板
电视机线路板
各种各样的电容器
定义：
任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
+ + + + + + + + +
- - - - - - - - -
问题1：电容器的结构怎样？
问题2：若将电容器的两个极板接在电源的两端会出现什么现象？
问题3：充电后的电容器的两个极板用导线直接连接后会出现什么现象？
一、电容器
二、电容器的充电
+
+
+
+
-
-
-
-
-Q
+Q
U
把电容器的两个极板和电池的正负极相连,两个极板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.
强调：一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的电量Q.
充了电的电容,两极板间就有电场,电势差U.从电源获得的电能储存在电场中,这种能量叫电场能.
电容器有储存电荷和电场能的本领.
+
+
+
+
-
-
-
-
-Q
+Q
U
二、电容器的放电
把充电后的电容器两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器不再带电,这个过程叫放电.并有短暂的放电电流.
放电后,两极板就不再有电场和电势差,
电场能转化为其它形式的能.
那电容器储存电荷的本领如何表征呢？
实验二：电容器两极板间的电势差U跟所带电荷量Q的关系
【结论】
1. 同一个电容器，Q与U成_______,
_____________.
2. 不同电容器， __________________.
3.两个不同的电容器，U相同， Q不同，怎么比较它们容纳电荷的本领
4.两个不同的电容器，U 不同， Q也不同，怎么比较它们容纳电荷的本领？
U
2
U
2
2
正比
比值一定
比值一般不同
相同U，比Q
Q
U
0
1
三、电容
（Ｃ）
１.定义：
２.意义：
3. 单位：法拉（F） ；1 F = 106μF = 1012 pF
容纳电荷的本领
比值定义
实验：探究影响平行板电容器电容大小的因素
1. 猜测：
C
正对面积S、
2. 实验方法：
控制变量法
两板间距d
电介质
相当于静电计并联在平行板电容器两端，故电压相等，即电势差相等
为什么静电计显示的是电势差的变化？
1. 猜测：
C
2. 研究方法：
控制变量法
思考：如何测C？用哪个公式？
减小两极板的正对面积S，静电计指示的电势差U增大，C
在两极板间插入电介质，静电计指示的电势差U减小，C
正对面积S、
间距d
电介质
减小
增大
与S成正比
与介电常数成正比
增大两极板间的距离d，静电计指示的电势差U增大，C
减小
与d成反比
实验：探究影响平行板电容器电容大小的因素
四、平行板电容器的电容
两极板间距离
两极板
正对面积
静电力
常量
相对介电常数
几种常用电介质的相对介电常数
（1）电容器始终与电源连接，U保持不变。
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。
五、动态分析
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保持不变。
①由 判断电容C的变化。（C随 　、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
1．对于给定的电容器，在描述电容量C、
带电量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图1－16中正确的是　( )　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ACE
课堂反馈
2．下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些 ( 　)　
A．使两极板靠近些
B．增大两极板的正对面积
C．把两极板的距离拉开些
D．在两极板间放入云母
ABD
课堂反馈
课堂反馈
3、平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，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不变
AD
4.电容器的电容C= 2.0×10-8F ，如果电容器两极板电压增加了10V，则电容器的带电量变化了多少？
电容的另一种定义式
课堂反馈
5、平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少）固定在 P 点，如图所示，以 U 表示电容两极板间的电压，E 表示两极板间的场强，Ep 表示正电荷在 P 点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示的置，则下列说法正确的是（ ）
A. U 变大，Ep 不变
B. E 变大，Ep 不变
C. U 变小，Ep 变大
D. U 不变，Ep 不变
A
课堂反馈
感谢您的耐心聆听
I'd like to finish by saying how grateful I am for your attention.