教科版高二物理选修3-1第一章 第6节 电容器 电容（共35张PPT）

(共35张PPT)
第一章《静电场》
第六节
《电容器与电容》

观察纸介电容器的构造
该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。
充电过程
放电过程
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？
2、电容器的充放电
充电：使电容器带上电荷的过程
(Q增加 U增加 E增加 电场能增加)
充电时两个极板总是带等量的异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量
放电：使电容器失去电荷的过程
（Q减少 U减少 E减少 电场能减少）
3、电容器的作用： 容纳储存电荷

电容器充电后，任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量，用“Q”表示。
A
那电容器储存电荷的本领如何表征呢？
容纳储存水
容纳储存电荷
电荷量Q
水量V
电势差U
水位差h
横截面S
电容C
圆柱型水杯容器的储水问题:
h
h
A
B
C
1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？
如何反映其储水本领？
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领如何表征呢？
电容C
1.定义:把电容器带电量Q与两极板间的电压U的比值叫这个电容器的电容，用C表示
2.定义式：
3.单位：法拉（F） 1F=1C/V
其它单位：1F = 106μF = 1012pF
意义：“C=1F”表示当U=1V时，Q=1C “C=10F”表示当U=1V时，Q=10C
4.物理意义：
描述电容器容纳电荷本领的物理量
甲同学说:“电容器带电越多,电容越大,不带电时,电容为零”.此说法对吗?为什么?
思考:
乙同学说:“若A电容器带电比B电容器带电量多,则A的电容就比B的电容大”.此说法对吗?为什么?
电容器的Q—U图象
U/V
Q/C
C1
C2
C1>C2
0
讨论：C由Q、U决定吗？
（C不由Q、U决定 ）
Q=CU
（Q由C、U决定）
（U由Q、C决定 ）
电容器的电容与是否带电或与带电量的多少无关
　研究平行板电容器　
的电容和哪些因素有关
C和d成反比
C与S成正比
C与ε成正比
（平行板电容器）
三.决定电容大小的因素
电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关。
四、电容器的分类
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
从电容器的包装上我们可以得到该电容的那些信息
五、电容器使用时应注意的问题
1、电容器的击穿电压：
加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。
2、电容器的额定电压：
电容器正常工作时的最大电压
额定电压低于击穿电压
3、注意电解电容器的极性
问题讨论
1、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，在这种情况下，如增大两板间距d，则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？
充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变.如增大d，则由 ，



C 将减小，再，Q减小，依E=U/d，E将增大。
2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大d，则C、 U、Q、E分别如何改变 ？
C变小、Q不变、U变大、E不变

电容器放电过程中
电流随时间变化的图像
1、在图中画一个狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？
电荷量
2、怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？
图像与坐标轴间的面积
40格 Q=3.2×10-3C
3、根据以上数据估算出的电容是多少？
C=4×10-4F
注意：
①充电后的电容器两极间短路时（一根导线相连）两板电量会中和，直到两极电压等于零为止，该过程中电路中有短暂的放电电流；
②电容器放电后，两板间不再有电场，电场能——其他形式的能量。

课堂反馈
1、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
2．对于一个确定的电容器的电容正确的理解是 ( 　)　
A．电容与带电量成正比
B．电容与电势差成反比
C．电容器带电量越大时，电容越大
D．对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加．
D
课堂反馈
3．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
4．用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电，已知C1＜C2，当达到稳定状态时，两电容器的电势差分别为U1和U2，则 ( )
A．U1＞U2
B．U1=U2
C．U1＜U2
D．无法确定U1与U2的大小关系
B
课堂反馈
5．用两节相同的电池给两个原来不带电的电容器C1和C2充电，已知C1＜C2，当达到稳定状态时，两电容器每板的带电量分别为Q1和Q2，则 (　 　)
A．Q1＞Q2
B．Q1=Q2
C．Q1＜Q2．
D．无法确定Q1与Q2的大小关系．
C
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6．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，下列图中正确的是　( )　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ACE
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7.如图所示,先接通开关S使平行板电容器充电,然后断开S,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为 ( )
A.Q变小,C不变,U不变,E不变
B.Q变小,C变小,U不变,E变小
C.Q不变,C变小,U变大,E不变
D.Q不变,C不变,U变小,E变小
拓展：若开关S闭合后不断开,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为 ( )
C
Ｂ
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①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，在这种情况下，电容器两板间电势差U不变．
如增大两板间距d,则电容器所带电量Q减小，板间场强E减小
②平行板电容器充电后，切断与电源的连接。电容器所带电荷量Q不变
如增大两板间距d，则U增大、E不变
结论：
8.两块大小形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开头Ｋ，电源即给电容器充电 ( 　　)
A.保持Ｋ接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小
B.保持Ｋ接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大
C.断开Ｋ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小
D.保持Ｋ接通，在两极板间插入一块介质，则极板间的电势差增大
ＢC
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9.水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则 ( 　　)
A.电容变大，质点向上运动
B.电容变大，质点向下运动
C.电容变小，质点保持静止
D.电容变小，质点向下运动
Ｄ
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10.如图所示，两板间距离为d的平行板电容器与一电源连接，开关Ｓ闭合后，电容器两极板间有一质量为m，电荷量为q的粒子静止不动，下列叙述正确的是( 　　)
A.粒子带的是正电
B.电源电动势的大小等于mgd/q
C.断开开关Ｓ，粒子向下做加速运动
D.保持开关Ｓ闭合，把电容器极板距离增大，粒子将向下做加速运动
ＢＤ
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11.如图所示，一平行板电容器连在U＝10V的直流电源上，电容C=3.0X10-10F，两极板间距离d=1.2X10-3m，求：(g取10m/s2)
(1)该电容器所带电荷量
（2）若板间有一带电粒子,其质量m=2.0X10-13Kg,恰在板间处于静止状态,则粒子电荷量为多少?带何种电荷?
课堂反馈