专题1.8 电容器的电容（课件及素材）-2019-2020学年上学期高二物理同步精品课堂（人教版选修3-1）

中物理 第一章 静电场 人教版 物理（高中） 第八节 电容器的电容 学易同步精品课堂 （高二 上） 电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子技术和电工技术中有很重要的应用 1 课堂导入 一：电容器构造及工作过程 2 课堂活动 电容器从外形上来看有很多种，有方的,扁的，圆柱型的 【探究一：电容器构造及工作过程】 观察电容器的结构 平行板电容器 电介质 电容器的极板 电容器的极板 电容器 知识点1 １.构造：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。 2.电容器的充放电过程 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 正极板 负极板 有短暂的电流 两极间有电压 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 从能量转移角度：电源的电能转移成电容器的电场能 （1）电容器的充电：将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q （2）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。 在放电过程中导线上有短暂的电流产生 U=0 从能量转移角度：电容器的电场能转化成其他形式的能量 二：电容器储存电荷本领大小的物理量 【探究问题】： 电容器所带的电荷量Q与板间电压U有何定量关系？ 猜想： Q∝U ? 测量： U：电压表 Q：电流传感器 实验设计： 2 课堂活动 数据处理： Q-U图像 思考：斜率的物理意义？ C= Q U 电容 描述电容器储存电荷的本领 O Q/C U/V 2 4 6 8 10 6.6 3.3 C与Q成正比,C与U成反比吗? 引入新概念：电容 利用比值定义法 【探究结论】 1.定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号：C 2.定义式： Q指每一个极板带电量的绝对值。 U表示电容器两板的电势差——电压。 【特别提醒】电容与Q、U无关，由电容器本身决定。 电容 知识点2 3.单位 国际单位：法拉,简称法,符号是F，1F=1C/V 常用单位：微法(μF);皮法(pF) 4.物理意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。 三：影响平行板电容器电容的因素 2 课堂活动 【动画演示】保持Q不变，改变d 【动画演示】保持Q不变，改变电介质 【实验结论】：充电后保持Q不变 ①保持d和ε不变，减小两板的正对面积Ｓ，则Ｕ↑ ②保持Ｓ和ε不变，减小两板的间距d ，则Ｕ ③保持d和Ｓ不变，在板间插入电介质，使ε↑，则Ｕ 16 16 平行板电容器的电容公式： 两极板间距离 两极板正对面积 静电力常量 介电常数 1.固定电容器： （1）聚苯乙烯电容器： 以聚苯乙烯薄膜为电介质，两层铝箔为极板。 符号： 常用电容器 知识点3 ＋ （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： 电容较大 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： 3.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 【典例1】.某一电容器，当带电量为4×10-6C时，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？ 【解析】：（1）根据 得：C=2×10-7F。 （2）电容器的电容与两极板带电量的多少无关。 C=2×10-7F。 （3）电容器的电容与两极板是否带电无关。 C=2×10-7F。 【典例2】如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则(　　) A.θ增大,E增大　　B.θ增大,Ep不变 C.θ减小,Ep增大 　D.θ减小,E不变 D 一、电容器 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。 二、电容 法拉F 单位： 三、平行板电容器的电容 3 课堂小结 THANKS “ ” $$