10.4 电容器的电容—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册课件

(共32张PPT)
10.4电容器和电容
观察思考
摄影时如光线不足,我们会使用闪光灯
为什么闪光灯在如此短的时间内,仅靠电池直接供电就能发出如此强的光呢?
观察思考
感应起电机的构造与工作原理
莱顿瓶
---存储电荷的装置
可称为“电容器”
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
一、电容器
1、构造：
由两块彼此隔开平行放置的金属板构成最简单的电容器，叫平行板电容器。
这两块金属板称为电容器的两极。两块金属板之间也可以放置绝缘介质
一、电容器
2、用途：贮存电量
3、工作方式：充电和放电
充电过程：电容器与电源相连，电源能量→电场能
放电过程：电容器与导线相连，电场能→其他形式能
电容器电量：电容器一个极板所带电量Q
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？
用
描述电容器的贮电本领
——电容
同一个电容器，所加电压U越大，电容器电量Q越大
不同的电容器，加相同的电压U，电量Q一般不同
二、电容
1、定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫电容器的电容
符号C
2、定义式：
3、单位：
国际单位制：法拉（F）
1F＝1C
/
V
常用单位：
微法（μF)；皮法（pF)
1F
＝
106μF
＝
1012pF
4、意义：电容是一个反映电容器容纳
电荷本领大小的物理量
5、理解：电容C是由比值定义的物理量
C与Q、U的有无及变化无关
二、电容
实例分析：电容器上的标称数值
电容C
额定电压U与击穿电压U0
比比谁的本领大？
猜想：平行板电容器的电容
跟哪些因素有关？影响平行板电容器电容器因素.mp4
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
三、平行板电容器的电容
1、板间是真空时：
2、板间充满介质时：
S表示两板的正对面积
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数
与电介质的性质有关
四、常用电容器
1、固定电容器：
聚苯乙烯电容器
电解电容器
(±极不能接反，不能接交流电
)
2、可变电容器：
通过改变两极间的正对面积
或距离来改变电容
知识梳理
一、电容器
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。
2、电容器的充放电：
充电：电容器与电源相连，电源能量→电场能
放电：电容器与导线相连，电场能→其他形式能
二、电容
1、定义:
C与Q、U无关
2、单位：法拉F
1F=106μF=1012pF
三、平行板电容器的电容
C与εr
、S、d有关
四、常用电容器
课堂训练
例1：某一电容器，当所带电量为4×10-6C，两极板间的电势差为20v，求
（1）电容器的电容?
（2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少?
（3）如果电容器不带电呢？
2×10-7F
2×10-7F
2×10-7F
平行板电容器充电后，切断与电源的连接
例2.
1）如果增大两极板间的距离d，那么，电容器的电容C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？则C　
　，U　
　，Q　
　，E　
　.
2）如果减小两极板间的正对面积S，则C　
　，U　
　，Q　
　，E　
　.
减小
增大
不变
不变
减小
增大
不变
增大
平行板电容器充电后，保持与电源连接
例3.
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？
则C　
　，U　
　，Q　
　，E　
　.
如果减小两极板间的正对面积S，那么，则C　　，U　　，Q　
　，E　
　.
减小
减小
不变
减小
减小
不变
减小
不变
1、某电容C=20PF，那么用国际单位表示，它的电容
为_________F．
2×10-11
练习巩固：
2、两个电容器电量之比为2：1，电压之比为1：2，
则它们的电容之比为_________
。
4:1
3、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
4、关于电容器的电容，下列说法正确的是（???
）
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
CD
5、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量减少
3×10-4C，其电压降为原来的三分之一，则:（??
?
）
　A、电容器原来的带电量可能是9×10-4C
　B、电容器原来的带电量为4.5×10-4C
　
B
D
6、下列说法中正确的是:（???
）
A、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。
B、由公式C=Q/U
可知，电容器的电容随带电量Q的
增加而变大。
C、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。
D、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比。
7、两块平行金属板带等量异量电荷，要使两板间的电
压加倍，而板间的电场强度减半，应使（
）
　A、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍
　B、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍
　C、两板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍
　D、两板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍
C
8、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，带电量分别为Q1和Q2，则（
）
A．U1＞U2
B．U1=U2
C．Q1=Q2
D．Q1＜Q2
BD
9、某平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，相距为
d，今在板间中点放一个电荷量为q的点电荷，则它
受到的电场力的大小为（???
?
）　　
A、
???
B、
?
C、
???
D、
C
10、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
D
11、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
A
12、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，若保持负极板动而将正极板移至图中虚线所示的位
置，则（???
）
　　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
解：由U=4kπQd/εrS及
E=4kπQ/
εrS可知：d增大，则U增大,而E不变；Ep=qφp=q·Ed1
也不变。
13、如图所示，
C1和
C2是两个相同的平行板电容器，带有相等的电荷量，用导线连接如图。今在电容器
C1
的两极板间插入一块电介质，在电介质插入的过程
中，下列哪些现象会发生（??
?
）
　A、导线上有电流通过，方向为a
b,c
d
　B、导线上有电流通过，方向为b
a,d
c
　C、达到稳定时，
C1两极板间的电压高于
C2两极板间
的电压
D、
C2的带电量保持不变
B
简析：εr↑则C↑，若Q不
变则U↓，要维持
U1=U2，就需对
C1“充电”。