1.8 电容器的电容-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-1）

§1.8 电容器的电容 导入新课 摄影时如光线不足，你知道怎么办吗？ 在如此短的时间内，仅靠电池直接给闪光灯提供电就能发出如此强的光吗？请你分析其中的奥妙！ 用闪光灯 闪光灯 说明：照相机的闪光灯，在不到0.001s的短暂时间内发出强烈闪光，瞬间电流很大，各种电池都不能承受。在实际中，常常用电容器帮助闪光灯实现它的功能。 闪光灯的内部结构 电容器 闪光灯的内部结构 一些常见的电容器 是一种重要的电学元件 带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器”。 能盛装东西的物体称为容器，能盛水的容器就可以称为水容器，以此类推，能容纳电荷的容器称为电容器。那么什么样的物体能有效地容纳电荷呢？ 1.定义： 电容器：任何两个彼此绝缘（电介质）又相隔很近的导体（两极板），组成一个电容器。 一、电容器 思考1：相邻两同学是否构成电容器？ （构成，中间空气绝缘，人是导体且靠很近 ） 平行板电容器——最简单的电容器 思考2：两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器？ （构成: 金属板导电是导体，这种电容器叫平行板电容器 ，其中的绝缘物质称之为电介质） 1、平行板电容器的构造：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质（电介质）,就组成一个简单的平行板电容器。 2、电路图符号： 金属极板 绝缘物质(电介质) 断路 3、电容器的作用：用来容纳(存储)电荷的装置。 4、带电特点：两极板电荷等量异号，分布在相对的两板内侧。 （“电容器所带的电荷量”指一个极板所带电荷量的绝对值） 5、板间电场：匀强电场（ ）)，方向垂直于板面。 1、电容器的充电： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋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 二、电容器的充电和放电 ★注意：若电容器保持与电源连接，则板间电压U不变；若断开电源，则极板所带电量Q不变。 ①充电：把电容器的两个极板和电池的正负极相连，两个极板就分别带上了等量的异种电荷，这个过程叫充电。 ③充电完成后： a、充电电流：充电瞬间有短暂的电流，电流方向从电源正极流出，电流由大变小。 A.两极板带等量异种电荷 B.两极板间有电压（与电源电压相等） C.两极板间有电场 D.两极板间有电场能 ②充电过程的特点： b、与电源正极相连的极板带正电，电容器所带电荷量增加。 c、两极板间电压升高。 d、两极板间电场强度增大。 e、其它形式能转化为电场能。 2、电容器的放电： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋Q －Q 在放电过程中导线上有短暂的电流产生 U=0 ①放电：把充电后的电容器两极板接通，两极板上的电荷中和失去电荷，电容器不再带电，这个过程叫放电。 a、放电电流：电流方向从电容器正极板流出，电流由大变小。 ②放电过程的特点： b、电容器所带电荷量减少。 c、两极板间电压降低。 d、两极板间电场强度减小。 e、电场能转化为其它形式的能。 ③放电完成后： A.两极板带量为0 B.两极板间电压U=0 C.两极板间电场E=0 D.两极板间无电场能 放电过程实质：是正、负电荷中和的过程。 电容器放电过程利用I-t图像测量电荷量Q Q=I1t1 I t I t I1 t1 I-t图像“面积”表示电荷量 电容器放电过程I-t图像，是瞬间放电。 注意：蓄电池储存的不是电荷，是化学能。 3、电容器是储存电荷的装置。 4、电容器的电荷量 Q ：一个极板所带电量的绝对值。 ①若保持与电源连接，则板间电压 U 不变； ②若断开电源，则极板所带电量 Q 不变。 圆柱型水容器的储水问题: h h A B C 1、水位每升高 h，试比较 A、B、C 的储水量？ 2、如何反映其储水本领？ 既然电容器是用来储存电荷的，怎样描述电容器容纳电荷的本领呢？ 那电容器储存电荷的本领如何表征呢？ 电容 C 容纳储存水 容纳储存电荷 电荷量 Q 水量 V 电势差 U 水位差 h 横截面 S 电容器 水容器 S = V /h C = Q /U 思考与讨论 + + + + + + + - - - - - - - + ++ + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - U=1V 三.电容 1、定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。 2、定义式： ，或者 3、物理意义：电容C是表示电容器容纳电荷本领的物理量 4、单位：在国际单