10.4电容器的电容 课件-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

电容器的电容 1.知道什么是电容器以及常用的电容器。 2.理解电容器的电容概念及其定义式，并能用来进行有关的计算。 3.知道计算电容的公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。 4.会对平行板电容器动态问题进行分析。 学习目标 一、电容器 能够容纳（储存）电荷和能量的器件。 莱顿瓶---原始的电容器 马森布洛克 一、电容器 平行板电容器 电介质 电容器的极板 电容器的极板 2、构造： （1）两个绝缘但相距很近的导体----极板 （2）极板中间夹一层绝缘物质----电介质 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。 一、电容器 一、电容器 3、工作方式：充电以及放电 充电：把电容器的两极和电源的正负极相连,两极就分别带上了等量的异种电荷,这个过程叫充电。充电过程中电路中有短暂的充电电流。 E 每个极板所带电量的绝对值叫电容器的带电量Q 一、电容器 放电：把充电后的电容器两极接通,两极上的正负电荷中和,电容器不再带电,这个过程叫放电。 电容器的充放电过程 (1)充电 (2)放电 储电原理：两极正负电荷相互吸引而被储存下来 电容器充、放电 电容器充、放电电路图 电容器充、放电实物图 电容器充电 思考讨论： 1、开关打到哪充电？ 2、观察灵敏电流计的指针如何变化？ 3、充电完毕后，极板各带什么电？电容器所带电量是多少？ 4、充电完毕后，灵敏电流计是否变化？两板间是否有电势差？ 5、充电过程中，电路中的能量如何转化？ 充电 U +Q -Q 开关1 发生偏转 等量异种电荷 指针归零 有 Q E 电源中的电能存储在电容器中 电容器放电 思考讨论： 1、开关打到哪放电？ 2、观察灵敏电流计的指针如何变化？ 3、放电过程中，二极管什么状态？ 4、放电完毕后，灵敏电流计是否变化？两板间是否有电势差？ 5、放电过程中，电路中的能量如何转化？ 放电 U +Q -Q 开关2 （与之前反向） 发光 指针归零 无 E 电容器中的电场能转化为其他形式的能量（二极管光能） 思考：在充电过程中电容器能够储存电荷，怎样来描述它所具有的这种容纳电荷本领的大小呢？ 猜想： ①可能与电容器本身有关； ②可能与电容器所接的充电电压有关； 实验探究： ①用同一电容器，连接不同的充电电压； ②连接相同的充电电压，使用不同的电容器； 能否说，电容器带电量越多，容纳电荷的本领越强？ 充电电压 U1 U2 实验探究一：同一只电容器加不同的充电电压 结论：同一只电容器在不同的充电电压下储电量不同，电压越大，储电量越大 储电量 小 小 大 大 电容器 电容器1 电容器2 实验探究二：不同的电容器加相同的充电电压 储电量 结论：不同的电容器在相同的充电电压下，储电量往往不同 小 大 能反映电容器本身的属性 精确实验表明：同一只电容器，带电量 与电势差的比值 是一个定值 不同的电容器在相同的电压下，带电量与 电势差的比值 越大，说明电容器的带电 量越大 电荷量与电势差的比值能反映 电容器容纳电荷的本领 二、电容 1、定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容. ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q U 3、物理意义：反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。 2、定义式： (理解:电容与Q、U无关，由电容器本身决定) Q：指每一个极板带电量绝对值 U：表示电容器两板之间的电势差—电压。 4、电容的单位： 法拉，简称法，符号F 还有：微法（µＦ）、皮法（pＦ） 1F=1C/V 当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F 二、电容 容纳储存水 容纳储存电荷 电荷量Q 水量V（相当于体积） 电势差U 水位差h（相当于高度） 横截面S Q/U比值 + + + + + + + + + - - - - - - - - - 电容器 水容器 比值表示容纳水的本领 理解：类比水容器（水容器一旦制作出来，容纳水量的多少也就确定了） 怎样分析水容器容纳水的本领呢？ 二、电容 1、下列说法正确的是（   ） A、电容器一极带电＋Q，另一极带电－Q，则此电容器不带电 B、电容器两极板间电压越高，电容越小 C、电容器所带的电荷越多，电容就越大 D、电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一定增加一倍 练习 D 二、电容 问题：既然电容器的电容与电荷量和电源电压无关，那么影响电容器电容的主要因素应该是什么？ 我们以最简单的电容器----平行板电容器为例，来探究影响电容器电容大小的因素。 影响平行板电