10.4电容器的电容课件-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第 节 4 电容器的电容 高中物理 必修第三册 第十章 1 学习目标 1.知道电容器和平行板电容器的概念。 2.理解电容的定义、定义式和单位，并会应用定义式进行有关计算。 3.认识常用的电容器。 4.了解影响平行板电容器的电容大小的决定因素。 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 提示：空气也是一种介质。由两个彼此绝缘又相距很近的导体，根据异种电荷相互吸引，可以组成容纳电荷的容器叫电容器。 仔细观察下列图片，思考 水可以用容器储存起来，电荷可以用如图甲、乙所示的电容器储存，如图乙所示是最简单的一种电容器，根据图乙分析电容器的构造是怎样的？ 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 １、定义： 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 平行板电容器 电介质 电容器的极板 电容器的极板 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 4 2、电容器的充电： 将电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 正极板 负极板 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 有短暂的电流 两极间有电压 充电过程特点 ①电容器所带电荷量增加。 ②电容器两极板间电压升高。 ③电容器中电场强度增大。 ④充电过程中电容器从电源获取的能量为电能。 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 3、电容器的放电： 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。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 在放电过程中导线上有短暂的电流产生 电容器两极正负电荷通过导线中和。 放电过程特点 ①电容器两极板上电荷量减少。 ②电容器两极板间电压降低。 ③电容器中电场强度减小。 ④电容器的电场能转化成其他形式的能量。 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 例 如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放 电，下列说法正确的是 (　　) A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电 D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电 解析：开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正确，B错误；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上下极板均不带电，C、D错误。 A 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 1、电容器带电的特点： 充电后的电容器两极间的电压，叫电容器的电压。 二、电容器的电容 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋Q －Q 电容器的带电量Q越多，电压U越高。 Q=0.01C，U=100V Q=0.02C，U=200V Q=0.03C，U=300V ………… Q与U成正比 Q/U是定值 两极间有电压U 因此可以用电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值 Q/U 来表征电容器储存电荷的特性。 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 2、电容的定义及定义式： 电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q U 容纳电荷的本领， 与水桶截面积S类比 定义式 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 3、电容器带电与水桶盛水类比： h=1cm V=1dm3 h=2cm V=2dm3 V与h成正比 V/h是定值 水桶截面积 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 h=1cm V=1dm3 h=1cm V=4dm3 水桶V/h=S越大，容纳水的本领越强 S与V 、 h无关 3、电容器带电与水桶盛水类比： 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 4、电容的单位： 法拉: F 还有：微法（µＦ）、皮法（pＦ） 1F=1C/V 如果一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，这个电容器的电容就是1F 换算关系：1 F＝106μ F＝1012 pF。 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 6、击穿电压和额定电压： 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。 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 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 高中物理 必修第三册 第十章 静电场中的能量 1、结构：由