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

10.4 电容器的电容 第十章 静电场中的能量 1图；2文 1 教学目标 1.知道电容器的概念,认识常见的电容器 2.掌握电容的定义、公式、单位,并会应用定义式进行简单的计算 3.知道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办法 引入 功放音响的线路板 引入 计算机的线路板 引入 形形色色的电容器 电容器 1.基本构造:任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器 2.电容器的作用：用来容纳(存储)电荷 电容器 3.充电、放电:使电容器两个极板分别带上等量的异种电荷,这个过程叫充电 使电容器两极板上的电荷中和,电容器不再带电,这个过程叫放电 充电、放电过程中电路中有短暂的充电电流 电容器 4.从能量的角度区分充电与放电:充电是从电源获得能量储存在电容器中,放电是把电容器中的电场能转化为其他形式的能 5.电容器的电荷量:其中一个极板所带电荷量的绝对值 电容器 1.充电过程的特点 (1)充电电流从电容器正极板流入,从电容器负极板流出 (2)充电时电容器所带电荷量增加,极板间电压升高,极板间电场强度增大 (3)电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两极板间电压与充电电压相等 (4)充电过程中,其他能转化为电容器中的电场能 电容器 2.放电过程的特点 (1)放电电流从电容器正极板流出,从电容器负极板流入 (2)放电时电容器所带电荷量减少,极板间电压降低,极板间电场强度减弱 (3)电容器放电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器不再带有电荷,电容器两极板间电压为零 (4)放电过程中,电场能转化为其他能 电容器 例1(多选)关于电容器的充、放电过程,下列说法中正确的是(　　) A.充、放电过程中外电路有变化电流 B.充、放电过程中外电路有恒定电流 C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小 解析:电容器充、放电过程中,外电路中有短暂的变化电流,且电流是逐渐减小的,选项A对,B错;充电过程中电源提供的电能有一部分储存到电容器两板间的电场中,选项C错;放电过程中,随着电容器两板间所带的电荷量逐渐减小,电场强度也逐渐减小,电场能也逐渐减小,选项D对 AD 电容 电容器有储存电荷和电场能的本领 如何标定电容器的这种本领的大小？ 电容 1.定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U的比值,叫作电容器的电容,用C来表示 2.定义式:C= 3.物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,数值上等于使两极间的电势差为1 V时,电容器需要带的电荷量  4.单位:法拉,简称法,用F表示。常用单位还有:pF、μF,单位间的关系是:1 pF=10-6 μF=10-12 F 电容 “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？ 不对，电容是电容器本身的性质，与电容器是否带电没有关系 不对，电容是电量与电压的比值，AB 的电压大小情况未知。 “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？ C1 电容 画出电容器的Q-U图象 C2 图中C1和C2的关系如何? C1>C2 平行板电容器的电容 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 平行板电容器的电容跟哪些因素有关？ 利用控制变量法进行实验验证 平行板电容器的电容 影响平行板电容器电容大小的因素 操作：向上移动B板 现象：静电计张角变大 结论：保持电量Q和两板距离d不变,两极板的正对面积S越小,电势差越大,表示电容越小 平行板电容器的电容 操作：向左移动B板 现象：静电计张角变大 结论：保持电量Q和正对面积S不变,两极板的距离d越大,电势差越大,表示电容越小。 平行板电容器的电容 操作：在两极板间插入电介质 现象：静电计张角变小 结论：插入电介质后,电势差减小,表示电容变大 平行板电容器的电容 1.公式: εr是电介质的介电常数 S是两极板的正对面积 k是静电力常量 d是两极板的距离 2.决定因素:平行板电容器的电容与两板正对面积成正比,与两板间的距离成反比,与两板间电介质的介电常数成正比 平行板电容器的电容 平行板电容器的电容 例2 对电容C=Q/U,以下说法正确的是(　　) A.电容器充电电荷量越多,电容增加越大 B.电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比 C.电容器的电容越大,所带电荷量就越多 D.对于确定的电容器,它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 解析:电容是描述电容器储存电荷特性的物理量,一旦电容器确定了,电容C便不再变化。C=Q/U是定义式,不是决定式,无论带电荷量Q和电压U如何变化,其比值始终不变 D 平行板