1.8 电容器的电容—人教版高中物理选修3-1课件(共20张PPT)

电容器的电容 　知识与技能 （1）知道什么是电容器，观察认识常见电容器的构造． （2）理解电容概念及其定义方法，掌握电容的定义公式、单位，并会用来进行有关的计算． （3）了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器的电容大小的方法． 　过程与方法 教学目标： 1. 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体构成电容器. 2.平行板电容器是最基本的电容器. 认识电容器： 1752年6月的一个雷雨天，富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，要把天电引下来看一看．富兰克林在成功引下天电后做了实验，证明了天电和摩擦产生的电是相同的. 富兰克林在引下天电后是如何把这些电荷贮存起来的？ 电容器——一种重要的电学元件. 电容器的结构 电容器的充放电： 1.充电:在充电的过程中有充电电流. 电能→电场能. 2.放电:在放电的过程中有放电电流. 电场能→其他形式的能. 3.电容器能够储存电荷量与能量. 电容的定义式: 1.定义：电容器所带的电荷量跟两极间电势差的比值. C= Q/U 2.单位：F（1F = 1C/V） 1F = 106 F = 1012 pF 3.意义：反映电容器容纳电荷的本领大小. 4.在数值上等于使两极板间电势差为1V时电容器所带的电荷量. 将一个平行板电容器的两极板分别接在电压是6 V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量是－9×10－8 C，则 （1）电容器的带电量为多少？ （2）电容器的电容为多少？ （3）若将此电容器两极板接电压为3 V电源，电容器的电容为多少？此时其带电量为多少？ 【实验步骤】 （1）介绍静电计：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差．使用时把它的金属球跟一个导体相连（或者同时接地），从指针的偏转角度就可以测出两个导体间的电势差. （2）实验探究过程 图甲：保持极板上的电荷量Q、S不变，改变平行板两极板的距离d. 学生猜想（S，d，两极板间的电介质）. 图乙：保持极板上的电荷量Q、d不变，改变平行板两极板的正对面积S. 图丙：保持Q、S、d都不变，两极板间插入电介质. 1.平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比. 2.电容的决定式：C＝4πkd(εrS)（平行板电容器）. 说明：其中，（1）k是静电力常量；（2）d是板间距离；（3）S是两极板正对面积；（4）εr是相对介电常数（描述两导体间绝缘介质特性）. 几种常用电介质的相对介电常数εr 电介质 空气 煤油 石蜡 陶瓷 玻璃 云母 水 εr 1.000 5 2 2.0～2.1 6 4～11 6～8 81 【思考讨论】 3.平行板电容器充电后的两种动态变化 （1）电容器始终连接在电源上，两极间的电势差U保持不变，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电荷量Q、两极板间的电场强度E各如何变化？ （2）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，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？ 分析思路： 当d（或变化εr、S）发生变化，用C＝判断C的变化，再用C＝判断出Q（或U）的变化，最后用E＝＝判断E的变化. 一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电源相连接，以Q表示电容器的电荷量，E表示两极间的电场强度，则（　　） A.当d增大，S不变时，Q减小，E减小 B.当S增大，d不变时，Q增大，E增大 C.当d减小，S增大时，Q增大，E增大 D.当S增大，d减小时，Q不变，E不变 AC 某一电容器标注的是：“300V,5F”，则下述说法正确的是 A.该电容器可在300V以下电压正常工作 B.该电容器只能在300V电压时正常工作 C.电压是200V时，电容仍是5F D.电压超过300V，该电容器可能会被击穿 【ACD】 要使平行板电容器两极板间的电势差加倍,同时极板间的场强减半,可采用 A.两板电荷量加倍,距离为原来的4倍. B.两板电荷量减半,距离为原来的4倍. C.两板电荷量加倍,距离为原来的2倍. D.两板电荷量减半,距离为原来的4倍. 【B】 如图所示,平行板电容器水平放置，与电源相连，在两极板间有一带电微粒，恰好处于静止状态．若使微粒向上运动,可采取的措施是 A.增大两板间距 B.减小两板正对面积 C.断开S,再两板间距 D.断开S,再减小两板正对面积 【D】 小结 比值法 物理思想方法 基本公式： 二个基本过程 二种电压值： 额定电压 击穿电压 充电 放电 【自主探究】 阅读教材第31页“常用电容器”部分内容，回答问题： （1）常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？ （2）常用的固定电容器有哪些？ （3）电解电容器