2.5 科学探究：电容器 课件（23张）-福建省莆田第二中学2021-2022学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册

第5节 科学探究：电容器 我们用量筒等量具来储存水 有没有什么东西用来储存电荷？ 一.观察电容器的充、放电现象 电容器：电路中具有储存电荷功能的装置叫做电容器 结构：两个彼此绝缘又相隔很近的导体 最简单的电容器：两块彼此绝缘的平行金属板 电容器的充电：使电容器带电的过程 I流向：b →a c →d e流向： a→b d→c Q↑ E ↑ U ↑ a b c d 电容器的放电：电容器带电量释放的过程 I流向：a →b d →c e流向： b→a c→d Q↓ E ↓ U ↓ a b c d 电容：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。 物理意义：反应电容器储存电荷的本领 (Q:某一极板带电量的绝对值) 二.电容器的电容 定义式： C=Q/U 单位：法拉（F） 1F=1C/V 意义：“C=1F”表示当U=1V时， Q=1C “C=10F”表示当U=1V时，Q=10C 其它单位：1F = 106μF = 1012pF 电容：用C表示 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com C=Q/U C=△Q/△U U/V Q/C △U △Q1 C1 C2 △Q2 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 圆柱型水杯容器的储水问题: h h A B C 1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量 2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？ 平行板电容器的电容 猜测：平行板电容器的电容由哪些因素决定？ A B C ε：介电常数 s：正对面积 d：两板间距离 k：静电常量 若两板始终跟电源连接——U保持不变 U m，+q 若充电后与电源断开——Q保持不变 +Q -Q m，+q U 讨论：C由Q、U决定吗？ （C不由Q、U决定 ） Q=CU （Q由C、U决定） （U由Q、C决定 ） 电容器的电容与是否带电或与带电量的多少无关。 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 三.常见电容器及其应用 从构造上分： 可变电容器 固定电容器 按介质分： 纸介质电容器 符号： 聚苯乙烯电容器 电解电容 陶瓷电容器 电解电容分正负极 + — 电解电容 电容器的种类: 1)按电介质的不同分,有纸介电容器、陶瓷电容器、电解电容器等. * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 2)按电容是否可变分,有固定电容器、可变电容器等. ②电解电容器 ：正负极不能接反，不能接交流电. ③聚苯乙烯电容器: ①固定电容器：电容固定不变. ②可变电容器:通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容. 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 其它电容器 4.电容器的应用 电容式传感器 储能式电容器 思考题： ①平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连，在这种情况下，如增大两板间距d,则板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E各如何改变？ ②平行板电容器充电后，切断与电源的连接。 在这种情况下，如增大d，则U、Q、E各如何改变？ ⑴电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变。 ⑵充电后，切断电容器与电源的连接，电容器所带电荷量Q不变。 提示： 答案： ①U不变，Q减小，E减小。 ②Q不变，U增大，E不变。 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 问题： ①电解电容器的电容为什么一般较大？  ②可变电容器通过改变什么因素来改变电容？  因其介质为很薄的一层氧化膜，所以二极板可相距极近，所以电容值大。 正对面积 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com $