10.4电容器的电容—【新教材】人教版（2019）人教版高中物理必修第三册课件

第十章 电场中的能量 必修三 10.4 电容器的电容 【学习目标】 (1)知道电容器的概念，认识常见电容器。 (2)理解电容的概念及定义方法。 (3)知道平行板电容器的电容，并了解影响电容器电容大小的因素。 【知识梳理】 1. 电容器构造 2. 电容 3. 分类 【引入】 电容器 触摸屏 一、电容器 1.定义：两个彼此绝缘又相互靠近的导体，组成一个电容器 2.电容器的充放电 电容器充电：充电时电流由电源的正极流向电容器的正极板，两极板之间电势差的增大，充电电流逐渐减小至 0，此时电容器两极板带有一定的等量异种电荷 电容器放电：放电电流由电容器的正极板经过电阻R流向电容器的负极板，正负电荷中和。两极板所带的电荷量减小，电势差减小，放电电流也减小，最后两极板电势差以及放电电流都等于0。 例1.(多选) 如图所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，先闭合开关，再断开开关，则(　　) A．电阻R中没有电流 B．极板所带电荷量减小 C．电阻R中有从a流向b的电流 D．电阻R中有从b流向a的电流 答案：BC 二、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 之比，叫作电容器的电容 2.定义式： 3.物理意义：表征了电容器储存电荷的特性 4.单位：F（法拉） µF（微法） pF（皮法） 1 µF ＝ 10-6 F 1 pF ＝ 10-12 F 5.击穿电压、额定电压 电容 额定电压 例2.某一个电容器的规格是“10 μF　50 V”,则(　　) A.这个电容器加上50 V电压时,电容才是10 μF B.这个电容器的最大电容是10 μF,带电荷量较少时,电容小于10 μF C.这个电容器上加的电压不能低于50 V D.这个电容器的电容总等于10 μF 答案:D 例3.对电容 ,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 答案:D 例4．一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为(　　) A．1.0×10－8 F　　　　　 B．2.0×10－8 F C．4.0×10－8 F D．8.0×10－8 F 答案：B 例5.(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(　　) 答案：CD 探究1：正对面积 S 对电容 C 的影响 探究2：两极板之间的距离 d 对电容 C 的影响 探究3：电介质的存在对电容 C 的影响 三、平行板电容器 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 平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成_________，跟极板正对面积S成_________，跟极板间的距离d成_________。 3．电容的决定式C＝ (1) k为静电力常量。 (2) εr是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。 相互平行 正比 正比 反比 4.平行板电容器的动态分析 （1）抓住不量：充电完毕后，电键仍闭合，电容器电压U不变；充电完毕后，电键断开，电量Q不变 （2）灵活应用三个公式： （3）结论：静电计是定量测量电压的装置 电量Q不变的情况下，板间距离改变，E不变 例6.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素(如图) 。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若(　　) A．保持S不变，增大d，则θ变大 B．保持S不变，增大d，则θ变小 C．保持d不变，减小S，则θ变小 D．保持d不变，减小S，则θ不变 答案：A 例7.(多选)两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一个平行板电容器，与它相连接的电路如图所示。接通开关S，电源给电容器充电(　　) A．保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B．保持S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大 C．断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D．断开S，在两极板间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大 答案：BC 四、常用电容器 固定电容器 固定电容器 超级电容器 例8.传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串连接成闭合电路，那么(　　) A．当F向上压膜片电极时，电