10.4电容器的电容（课件）-2022-2023学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

10.4电容器的电容 日常生活中我们用瓶子和容器储存水，那么电荷能否也像水一样储存起来呢？应该用什么“容器”储存？ 莱顿瓶就是一种最早用来贮存电荷的电容器。 电容器 问题思考： 常用电容器 1.定义：任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成了一个电容器。 2.构造：两个互相靠近彼此绝缘的导体。 3.作用：存储电荷(存储电能)。 一、电容器 一 一 一 一 一一 一 一 十 十 十 十 十十 十 十 电容器充放电实验 3.电容器的充电： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。 正极板 负极板 有短暂的电流，由电源获得的能量储存在电容器中。 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 一、电容器 4.电容器的放电： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电. 在放电过程中导线上有短暂的电流产生。两极板间的电场能转化为其他形式的能 U=0 一、电容器 思考1.在图中画一个竖立的狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？ 根据图象的含义，因Q=It，所以竖直狭长矩形的面积表示为：在0.1s内电容器的放电量。 思考2.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？试着算一算。 算出每一个格子的面积，大于半格算一个，小于半格舍去，图象所包含的格子的面积为释放的电荷量。 1、同一电容器： 两极板所带电荷量Q与两极板间的电压U成正比 + + + + + + + + - - - - - - - - Q 2Q U 2U 实验表明： 2、不同的电容器： + + + + - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - U=1V U=1V Q 2Q 数值上等于单位电压下两极板所带的电荷量 不同的电容器 不同 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. 二、电容 2、公式： 3、单位： 法拉，简称法，符号F 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 还有：微法（µＦ）、皮法（pＦ） 电容器与水容器的类比 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - 容纳储存电荷 容纳储存水 水量V 功能 储存量 同一容器： h=1cm V=1dm3 h=2cm V=2dm3 水桶截面积 同一电容器： 是常量 比值 Q与U成正比 + + + + + + + + - - - - - - - - Q 2Q U=1V U=2V 实验表明： 12 h=1cm V=1dm3 h=1cm V=4dm3 S越大，容纳水的本领越强 不同的容器： S与V、h无关 不同的电容器： + + + + - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - U=1V U=1V Q 2Q C越大，容纳电荷的本领越强 C与Q、U无关 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C + + + + + + + + + - - - - - - - - - 电容器 水容器 4.击穿电压和额定电压： （1）加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。 （2）电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。 额定电压比击穿电压低 外壳上标的电压是额定电压 探究影响平行板电容器电容的因素 4、平行板电容器的电容公式： 两极板间距离 两极板正对面积 静电力常量 介电常数 真空 =1 1.固定电容器： 三、常用电容器 （1）聚苯乙烯电容器： 以聚苯乙烯薄膜为电介质，两层铝箔为极板. 符号： ＋ （2）电解电容器： 用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸做另一个极板。 符号： 2.可变电容器： 两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；