1.5电容器 课件 (2)(49张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.5电容器 课件 (2)(49张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-12-07 08:28:48 | ||
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文档简介
课件49张PPT。电容器与电容情景探究一 摄影时如光线不足,你一定知道用闪光灯在如此短的时间内,仅靠电池直接给闪光灯供电就能发出如此强的光吗?请你探究分析其中的奥妙!内置闪光灯的相机情景探究二 观察日常生活中的日光灯的启动,探究启动器的构造与工作原理情景探究三莱顿瓶-----存储电荷的装置也可称为“电容器”探究感应起电机的构造与工作原理电脑主板一.电容器1.电容器的构造:任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器.
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),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器
2.电容器的工作状态:
①作用:可以容纳电荷.
②充电:使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程.电 容 器充电实验③放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其它能的过程
一个电容器所带的电荷量Q 电容器所带的电荷量，是指每个极板所带的电荷量Q的绝对值二 电 容.充电后的电容器的两极板间有电势差,这个电势差跟电容器所带的电荷量有关
.实验表明：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差成正比，比值Q/U 是一个常量。不同的电容器，这个比值一 般是不同的。
.这个比值表征了电容器储存电荷的特性
1、定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，用C来表示。
2、电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为1V时电容器需带的电荷量。即 C=Q/U引申思考 1.电容器起了什么作用？储存电荷。电容器 类比为容器 （水杯） 2.电容器可类比成什么呢?思考与讨论1.水杯存水的本领有什么来决定?水 容器的容积(本身机构决定)2.如何表征大容器的储水本领大呢?横截面大的需要的水多电容器与水容器水量 m∝h电量 Q∝UCs对一个确定的电容器而言，电容是不变的，C与Q、U无关。对一个确定的水容器而言，水容是不变的，与m、h无关。思考与讨论那电容器储存电荷的本领如何表征呢？ 3、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。 4、单位：在国际单位制中电容的单位是法拉（F），常用单位还有微法（μF）和皮法（pF）。 1F=106μF=1012pF最简单的电容器是平行板电容器
猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？两极板间的距离d
两极板间的正对面积S
是否插入电介质或电介质的种类。请看实验实 验 探 究1、平行板电容器的电容C跟介电常数ε成 正比，跟正对面积S正比，跟极板间的距离d成反比。
2、平行板电容器的电容公式：
C=εS/4πkd
(式中k为静电力常量)
三 平行板电容器的电容
思考与讨论⑴ ：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。⑴ C=εS/4πkd ∝ εS/d⑶ E= U/d ∝ 1/d⑵ Q=CU= UεS/4πkd ∝ εS/d保持两极板的Ｕ不变的实验探究思考与讨论⑵ ： 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。C=εS/4πkd∝εS/d
U=Q/C=Q/（εS/4πkd）∝d/εS
E=U/d=Q/Cd=Q/（εSd/4πkd）= πkQ/εS ∝ 1/εS保持两极板的Ｑ不变的实验探究 本题的思路是：当d（或变化ε、S）发生变化，用 C=εS/4πkd判断C的变化，再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化，最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化。
比较⑴、⑵两类题型的解析过程，可以看到，抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键。3、平行板电容器充电后的两类典型情况：
⑴电容器始终连接在电源上，两极间的电压U保持不变。
⑵电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变。
四 常用电容器展示各种电容器实物
电容器是一储能元件。纸质电容器陶瓷电容器电解电容器钽电容器该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。 请带着这样以下几个问题阅读课本第30页常用电容器部分内容。
⑴常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？
⑵常用的固定电容器有哪些？
⑶电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著
特征？
⑷电容器常见的损坏原因是什么？常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。聚苯乙烯电容器和电解电容器电解电容器的正、负极性是固定的。加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。常用电容器做一做: 用传感器观察电容器的充电和放电1.探讨电流传感器的工作原理
2.讨论交流:
一个电容器放电的I-t图象的三个问题．【例1】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为2V，两极板带电量分别为+6×10-6C和-6×10-6C，求：(1)电容C；
(2)若电势差升高1V，电容C’和所带电量Q’为多少?【解析】电容器的电容C=Q/U，但电容是由电容器的构造决定的，跟Q、U无关.
(1)根据电容的定义式
C=Q/U=(6×10-6/2)F=3×10-6F
(2)若电势差升高1V，电容器的电容仍不变，而此时所带电量
Q′=CU′=3×10-6×3C=9×10-6C练习一如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Ｑ极板间电压Ｕ和电容Ｃ之间的关系的图象，其中正确的是答案：ＢＣＤ例题２：如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是Ａ．该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体
Ｂ．金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
Ｃ．如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了
Ｄ．如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了答案：ＡＣ一、电容器
1、定义 2、工作过程：充电与放电过程
二、电容
1、定义 2、单位 3、电容的物理意义
三、平行板电容器的电容
1、决定电容大小的几个因素
2、平行板电容器的电容公式：
3、平行板电容器充电后的两类典型情况：
四、常见电容器
五．用传感器研究电容器的充放电电容器与电容作业１．对电容的实际应用：静电计及电容传感器的原理及利用电容进行测量的仪器进行分析与归纳
２．完成巩固练习第7节 电容器与电容第2课时 问题讨论⑴充电后，开关S闭合（ 保持不变）SＡB⑴ 平移Ａ板⑵ 上移Ａ板⑶ 插入电介质ＣQEＣQEＣQEＣ ==ε epsilon U充电后，断开开关SS（ 保持不变）⑴ 平移Ａ板ＡB⑵ 上移Ａ板⑶ 插入电介质ＣUEＣUEＣUEＣ ==Qv0能量转化的角度：电势能 重力势能动能定理： 电势能 v0能量转化的角度：电势能 动能v0Sum：1、考虑m2、不考虑m 1、对电容C=Q/U，以下说法正确的是（ ）
A、电容器极板上的电荷量Ｑ越大 ，其容纳电
荷的本领越强
B、电容器的电容Ｃ越大，其所带电量就越多
C、某一电容器两板间的电压Ｕ越高，电容器
带电量Ｑ就越大
D、对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极
板间所加电压的比值保持不变A、电容器带电量不变
B、尘埃仍静止
C、电流计中有a→b的电流
D、电流计中有b→a的电流2、如图，将平行板电容器与电池相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其它条件不变，则 [ ]3、如果某电解电容器的电量每增加10-6C，两板之间的电势差就加1V，则该电容器的电容为_____．
4、某电解电容器上标有“36Ｖ 3×10-5F”的字样，下列说法正确的是 [ ]
A、增加1V的电压，需增电量是3×10-5C
B、此电容器必须加36V的电压，才能工作
C、工作电压是36V时，电容才是3×10-5F
D、使用时，须考虑引线的极性
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),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器
2.电容器的工作状态:
①作用:可以容纳电荷.
②充电:使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程.电 容 器充电实验③放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其它能的过程
一个电容器所带的电荷量Q 电容器所带的电荷量，是指每个极板所带的电荷量Q的绝对值二 电 容.充电后的电容器的两极板间有电势差,这个电势差跟电容器所带的电荷量有关
.实验表明：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差成正比，比值Q/U 是一个常量。不同的电容器，这个比值一 般是不同的。
.这个比值表征了电容器储存电荷的特性
1、定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，用C来表示。
2、电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为1V时电容器需带的电荷量。即 C=Q/U引申思考 1.电容器起了什么作用？储存电荷。电容器 类比为容器 （水杯） 2.电容器可类比成什么呢?思考与讨论1.水杯存水的本领有什么来决定?水 容器的容积(本身机构决定)2.如何表征大容器的储水本领大呢?横截面大的需要的水多电容器与水容器水量 m∝h电量 Q∝UCs对一个确定的电容器而言，电容是不变的，C与Q、U无关。对一个确定的水容器而言，水容是不变的，与m、h无关。思考与讨论那电容器储存电荷的本领如何表征呢？ 3、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。 4、单位：在国际单位制中电容的单位是法拉（F），常用单位还有微法（μF）和皮法（pF）。 1F=106μF=1012pF最简单的电容器是平行板电容器
猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？两极板间的距离d
两极板间的正对面积S
是否插入电介质或电介质的种类。请看实验实 验 探 究1、平行板电容器的电容C跟介电常数ε成 正比，跟正对面积S正比，跟极板间的距离d成反比。
2、平行板电容器的电容公式：
C=εS/4πkd
(式中k为静电力常量)
三 平行板电容器的电容
思考与讨论⑴ ：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。⑴ C=εS/4πkd ∝ εS/d⑶ E= U/d ∝ 1/d⑵ Q=CU= UεS/4πkd ∝ εS/d保持两极板的Ｕ不变的实验探究思考与讨论⑵ ： 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。C=εS/4πkd∝εS/d
U=Q/C=Q/（εS/4πkd）∝d/εS
E=U/d=Q/Cd=Q/（εSd/4πkd）= πkQ/εS ∝ 1/εS保持两极板的Ｑ不变的实验探究 本题的思路是：当d（或变化ε、S）发生变化，用 C=εS/4πkd判断C的变化，再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化，最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化。
比较⑴、⑵两类题型的解析过程，可以看到，抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键。3、平行板电容器充电后的两类典型情况：
⑴电容器始终连接在电源上，两极间的电压U保持不变。
⑵电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变。
四 常用电容器展示各种电容器实物
电容器是一储能元件。纸质电容器陶瓷电容器电解电容器钽电容器该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。 请带着这样以下几个问题阅读课本第30页常用电容器部分内容。
⑴常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？
⑵常用的固定电容器有哪些？
⑶电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著
特征？
⑷电容器常见的损坏原因是什么？常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。聚苯乙烯电容器和电解电容器电解电容器的正、负极性是固定的。加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。常用电容器做一做: 用传感器观察电容器的充电和放电1.探讨电流传感器的工作原理
2.讨论交流:
一个电容器放电的I-t图象的三个问题．【例1】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为2V，两极板带电量分别为+6×10-6C和-6×10-6C，求：(1)电容C；
(2)若电势差升高1V，电容C’和所带电量Q’为多少?【解析】电容器的电容C=Q/U，但电容是由电容器的构造决定的，跟Q、U无关.
(1)根据电容的定义式
C=Q/U=(6×10-6/2)F=3×10-6F
(2)若电势差升高1V，电容器的电容仍不变，而此时所带电量
Q′=CU′=3×10-6×3C=9×10-6C练习一如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Ｑ极板间电压Ｕ和电容Ｃ之间的关系的图象，其中正确的是答案：ＢＣＤ例题２：如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是Ａ．该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体
Ｂ．金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
Ｃ．如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了
Ｄ．如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了答案：ＡＣ一、电容器
1、定义 2、工作过程：充电与放电过程
二、电容
1、定义 2、单位 3、电容的物理意义
三、平行板电容器的电容
1、决定电容大小的几个因素
2、平行板电容器的电容公式：
3、平行板电容器充电后的两类典型情况：
四、常见电容器
五．用传感器研究电容器的充放电电容器与电容作业１．对电容的实际应用：静电计及电容传感器的原理及利用电容进行测量的仪器进行分析与归纳
２．完成巩固练习第7节 电容器与电容第2课时 问题讨论⑴充电后，开关S闭合（ 保持不变）SＡB⑴ 平移Ａ板⑵ 上移Ａ板⑶ 插入电介质ＣQEＣQEＣQEＣ ==ε epsilon U充电后，断开开关SS（ 保持不变）⑴ 平移Ａ板ＡB⑵ 上移Ａ板⑶ 插入电介质ＣUEＣUEＣUEＣ ==Qv0能量转化的角度：电势能 重力势能动能定理： 电势能 v0能量转化的角度：电势能 动能v0Sum：1、考虑m2、不考虑m 1、对电容C=Q/U，以下说法正确的是（ ）
A、电容器极板上的电荷量Ｑ越大 ，其容纳电
荷的本领越强
B、电容器的电容Ｃ越大，其所带电量就越多
C、某一电容器两板间的电压Ｕ越高，电容器
带电量Ｑ就越大
D、对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极
板间所加电压的比值保持不变A、电容器带电量不变
B、尘埃仍静止
C、电流计中有a→b的电流
D、电流计中有b→a的电流2、如图，将平行板电容器与电池相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其它条件不变，则 [ ]3、如果某电解电容器的电量每增加10-6C，两板之间的电势差就加1V，则该电容器的电容为_____．
4、某电解电容器上标有“36Ｖ 3×10-5F”的字样，下列说法正确的是 [ ]
A、增加1V的电压，需增电量是3×10-5C
B、此电容器必须加36V的电压，才能工作
C、工作电压是36V时，电容才是3×10-5F
D、使用时，须考虑引线的极性