9.6 电容 电容器(课件)-【上好课】2022-2023学年高中物理同步备课系列（沪科版2020必修第三册）

第九章 静电场 9.6 电容 电容器 沪科版（2020） 授课人：上好课 【上好课】2022-2023学年高中物理同步备课系列必修第三册 1 目录 contents 什么是电容器？ 01 02 电容器如何存储和释放电荷？ 03 如何描述电容器存储电荷本领的强弱？ 04 平行板电容器的电容 2 如今在城市街头我们时常看到新能源汽车一电动汽车在路上行驶，其中超级电容车是典型的代表，作为城市公交的一员为市民提供公共服务。上海公交11路(图9-45)是世界上首条使用超级电容车实现快速充电技术商业化的公交线路。 新课导入 超级电容车借助车上安装的“超级电容器”，可以通过车顶的充电设备从充电站的电缆上实现几十秒的快速充电，然后继续行驶。超级电容车行驶所需的能量贮存在“超级电容器”里。 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？ 什么是电容器？ 01 5 1.电容器：把能存储电荷和电能的装置叫做电容器。 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。 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） 想一想 2、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。 3、电容器符号： 金属极板 绝缘物质(电介质) 固定电容器 可变电容器 4、电容器的作用：用来容纳(存储)电荷的装置。 5、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） 6、板间电场：匀强电场（ ）)，方向垂直于板面。 电容器如何存储和释放电荷？ 02 10 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 ★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。 如何描述电容器存储电荷本领的强弱？ 03 18 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 + + +