10.4电容器的电容（知识回顾 课堂练习 板书知识点 ）-2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册讲义

( A V R A B 1 2 S E )电容器的电容 知识回顾 1、比值定义法的特点，被定义的物理量与公式中其它物理量 ，适用于 ； 2、匀强电场中电场强度与电势差的关系式： ； 3、电场力表达式：F= ，F= ； 4、电流方向：规定 电荷定向移动方向为电流方向； 5、电流的定义式I= 新课预习 水可以用杯、盆等容器盛装，电荷是真实的物质，那么电荷能不能也用容器装起来呢？如图所示，这个容器就是盛装电荷的器具，称之为电容器 一、电容器 1、定义：在两个相距 的 中间夹上一层 —— 即 （ 也是一种电介质），就组成一个最简单的电容器，叫作 。这两个金属板叫作电容器的极板。实际上，任何两个彼此 又相距 的导体，都可以看成一个电容器。 2、充、放电过程 那么如何将电荷装进电容器中呢？ 请观看完演示实验视频后，结合教材回答下面问题：实验电路图如图所示，其中“ ”表示电容器；S为单刀双掷开关 把开关S接1，此时电源给电容器 。在充电过程中，可以看到电压表示数 ，随后逐渐稳定在某一数值，表示电容器两极板具有一定的电势差。通过观察电流表可知，充电时电流由电源的 流向电容器的 极板（填A或B），该极板带 （填“正”或“负”）电。同时电流从电容器的 极板（填A或B）流向电源的负极，则该极板带 （填“正”或“负”）电。随着两极板间电势差的增大，充电电流逐渐 至 ，此时电容器两极板带有一定的 电荷。即使断开电源，两极板上的电荷由于 而仍然被保存在电容器中。 把开关S接2，电容器对电阻R 。观察电流表可以知道，放电电流由电容器的 （填A或B）极板，即电容器的 （填“正”或“负”）极板经过电阻R流向电容器的 （填A或B）极板，即电容器的 （填“正”或“负”）极板，正负电荷 。此时两极板所带的电荷量 ，电势差 ，放电电流也 ，最后两极板电势差以及放电电流都等于 。 电容器充放电过程中能量关系：电容器充电的过程中，两极板的电荷量 ，极板间的电场强度 ，电源的能量不断储存在 中；放电过程中，电容器把储存的 通过 转化为电路中 。 3、用传感器观察电容器的放电过程：下图为实验电路图， ( 电流 传感器 R C S E 1 2 接计算机 ) 一位同学得到的I-t图像如图所示，电源电压是8V。在图中画出的一个竖立的狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？ 怎样根据I-t图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？ 二、电容 请观看演示实验视频后结合教材回答以下问题： 以上实验表明，电容器的电荷量变为原来的一半时，其两极板间的电势差也变为原来的 。 精确的实验表明，一个电容器所带的电荷量Q与两极板之间的电势差U之比是 的。不同的电容器，这个比一般是 的，可见电荷量Q与电势差U 表征了电容器储存电荷的特性。 电容器带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U ，叫作电容器的 。用 表示，则有 = ；公式中Q为电容器 （填“一个”或“两个”）极板所带的电荷量，该定义式为 定义法，即电容器的电容与电容器所带电荷量及两极板间的电势差 。 在国际单位制中，电容的单位是 ，简称 。符号是 。实际中常用的单位还有 （ ）和 （ ），它们与法拉的关系是1 = F；1 = F。 加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏。这个极限电压叫作 。电容器外壳上标的是 ，或称 ，这个数值比击穿电压 。 三、平行板电容器的电容 观看演示实验视频后结合教材回答以下问题： 把静电计的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体连接（或者金属外壳与另一个导体同时接地），这样静电计两指针间的夹角的大小就可以表示两个导体间 的大小。 保持极板上的电荷量Q不