新人教高中物理必修第三册课件10.4电容器的电容23张PPT

第
节
4
电容器的电容
学习目标
1.知道电容器和平行板电容器的概念。
2.理解电容的定义、定义式和单位，并会应用定义式进行有关计算。
3.认识常用的电容器。
4.了解影响平行板电容器的电容大小的决定因素。
提示：空气也是一种介质。由两个彼此绝缘又相距很近的导体，根据异种电荷相互吸引，可以组成容纳电荷的容器叫电容器。
仔细观察下列图片，思考
水可以用容器储存起来，电荷可以用如图甲、乙所示的电容器储存，如图乙所示是最简单的一种电容器，根据图乙分析电容器的构造是怎样的？
１、定义：
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。
一、电容器
平行板电容器
电介质
电容器的极板
电容器的极板
2、电容器的充电：
将电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － － －
＋Q
－Q
正极板
负极板
两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量
E
有短暂的电流
两极间有电压
充电过程特点
①电容器所带电荷量增加。
②电容器两极板间电压升高。
③电容器中电场强度增大。
④充电过程中电容器从电源获取的能量为电能。
3、电容器的放电：
用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － － －
＋Q
－Q
在放电过程中导线上有短暂的电流产生
电容器两极正负电荷通过导线中和。
放电过程特点
①电容器两极板上电荷量减少。
②电容器两极板间电压降低。
③电容器中电场强度减小。
④电容器的电场能转化成其他形式的能量。
例 如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放
电，下列说法正确的是 (　　)
A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电
B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电
C．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电
D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
解析：开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正确，B错误；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上下极板均不带电，C、D错误。
A
1、电容器带电的特点：
充电后的电容器两极间的电压，叫电容器的电压。
二、电容器的电容
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － －
＋Q
－Q
电容器的带电量Q越多，电压U越高。
Q=0.01C，U=100V
Q=0.02C，U=200V
Q=0.03C，U=300V
…………
Q与U成正比
Q/U是定值
两极间有电压U
因此可以用电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值 Q/U 来表征电容器储存电荷的特性。
2、电容的定义及定义式：
电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － － －
＋Q
－Q
U
容纳电荷的本领，
与水桶截面积S类比
定义式
3、电容器带电与水桶盛水类比：
h=1cm
V=1dm3
h=2cm
V=2dm3
V与h成正比
V/h是定值
水桶截面积
h=1cm
V=1dm3
h=1cm
V=4dm3
水桶V/h=S越大，容纳水的本领越强
S与V 、 h无关
3、电容器带电与水桶盛水类比：
4、电容的单位：
法拉:
F
还有：微法（?Ｆ）、皮法（pＦ）
1F=1C/V
如果一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，这个电容器的电容就是1F
换算关系：1 F＝106μ F＝1012 pF。
6、击穿电压和额定电压：
加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。
电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。
额定电压比击穿电压低
外壳上标的电压是额定电压
1、结构：由两个______________且彼此绝缘的金属板构成．
2、电容的决定因素：电容C与两极板间的相对介电常数εr成______，跟极板的正对面积S成________，跟极板间的距离d成________．
3.电容的决定式：????=????????????4????????????，????????为电介质的相对介电常数。
当两极板间是真空时，????=????????，式中????为静电力常量。
?
三、平行板电容器
相互平行　
正比　
反比　
正比　
1、固定电容器：
四、常用电容器
（1）聚苯乙烯电容器：
以聚苯乙烯薄膜为电介质，用两层铝箔为极板。
符号：
（2）电解电容器：
用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸做另一个极板。
符号：
＋
－
2、可变电容器：
两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片;空气为电介质。
转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。
符号：
本课小结
1.由电容器电容的定义式C=QU可知（　　）
A.若电容器不带电，则电容C为零
B.电容C与电容器所带电荷量Q成正比，与电压U成反比
C.国际单位制中，电容的单位是“库每伏”
D.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量
?
D
解析：A、B错：电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器是否带电或两极板间有无电压无关。
C错：国际单位制中，电容的单位是法拉。
D对：根据C=QU可知，电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量。
?
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2.［多选］如图所示的各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是（　　）
CD
3.传感器指的是能将感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量量（一般是电学量）的一种元件，在自动控制中有相当广泛的应用，如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器，从电容C大小的变化情况就能反映出液面高度h的高低情况，则下列说法正确的是（　　）
A.C增大表示h增大 B.C增大表示h减小
C.金属芯线与电介质构成一个电容器 D.图中液体可以不是导电液体
解析：C、D错：此传感器是由金属芯线与液体构成的一个电容器，其中的液体是电容器的一个极，则此液体必须是导电液体。
A对，B错：当电容C增大时，根据平行板电容器电容的决定式C=εr????4????????????分析，正对面积应增大，则知液面高度h增大。当电容C减小时，则液面高度减小。
?
A
谢谢！