10.4电容器的电容（二）-2022-2023学年高二物理精品课件（2019人教版必修第三册）

10.4电容器的电容（二） 第十章 静电场中的能量 晓峰物理 平行板电容器的电容 1、 Q不变，d也不变，改变S。 实验现象：保持Q和d不变,正对面积S减小，静电计指针张角变大 实验过程： 张角变大,U 变大,根据C=，C变小。即 S变小，C变小,C与S为正相关关系 实 验 平行板电容器的电容 1、 Q不变， S 也不变，改变d 。 实验现象：保持Q和S不变,增大两极板距离d，静电计指针张角变大 实验过程： 张角变大,U 变大,根据C=，C变小。即 d变大，C变小,C与d为负相关关系 实 验 平行板电容器的电容 1、 Q、 S、 d都不变 。在两极板间插入电介质，——有机玻璃板。 实验现象：插入介质，静电计指针张角变小。 实验过程： 张角变小,U 变小,根据C=，C变大。即插入电介质，C变大。 实 验 一、平行板电容器的电容 两板间距离 两板正对面积 介电常数 真空εr=1 静电力常量 决定平行板电容器电容大小的因素： 一、平行板电容器的电容 公式内容　　 公式特点 意义 联系 定义式(不成比例） 决定式（成比例） 反映容纳电荷的本领 反映了影响电容大小的因素 电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定 一、平行板电容器的电容 的综合运用 类型一： 保持电容器的两极板与电源相连，极板间距增大时，电容器带电量怎么变化？板间电场强度怎样变化？ 十 十 十 十 一 一 一 一 U不变 Q减小 d 增大 U不变 E减小 C减小 C减小 d 增大 一、平行板电容器的电容 类型二： 充电后，切断与电源的连接, 极板间距增大时，电容器板间电场强度怎样变化？ 十 十 十 十 一 一 一 一 Q不变 E不变 平行板电容器带电量一定时，板间的电场强度只与板板所带的电荷量、相对介电常数及极板正对面积有关，与两极板的距离无关。 的综合运用 二、常用电容器 1、固定电容器： （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： 二、常用电容器 2、可变电容器： 两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫作定片；可以转动的一组铝片叫作动片;空气为电介质。 转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。 符号： 二、常用电容器 超级电容器是20世纪70年代根据电化学原理研发的一种新型电容器，它的出现使电容器的容量得到了巨大的提升。超级电容器的充电时间短，储存电能多，放电功率大，使用寿命长。这些优点展现了它作为新型动力电源的广阔发展前景 3、超级电容器 二、常用电容器 4、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 平行板电容器电容 （决定式） 平行电容器的动态分析 单位：法拉F （定义式） 数学表达式 课堂小结 【例题1】(多选)平行板A、B组成电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施可行的是(　　) A.A板向上移动 B.B板向右移动 C.A、B板间插入电介质 D.减少极板上的电荷量 解析： A板向上移动，正对面积S减小，或B板向右移动，距离d增大，根据C＝，电容C均减小，由U＝知电势差U变大，静电计指针偏转角度增大，A、B对；A、B板间插入电介质，相对介电常数εr增大，根据C＝，电容C增大，由U＝知电势差U变小，静电计指针偏转角度减小，C错；由U＝得，减小电荷量Q，电势差U变小，静电计指针偏转角度减小，D错． AB 典例解析 解析： 【例题2】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象正确的是(　　) 由平行板电容器的电容C＝可知d减小时，C变大，但不是一次函数，选项A错误；在电容器两极板所带电荷量一定的情况下，U＝，E＝＝，与x无关，选项B错误；在负极板接地的情况下，设P点最初的电势为φ0，则平移后P点的电势为φ＝φ0－Ex0，选项C正确；正电荷在P点的电势能Ep＝qφ＝q(φ0－Ex0)，选项D错误． C 典例解析 解析： 【例题3】一