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

10.4 电容器的电容 第八章 机械能守恒定律 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1 学习目标及任务 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。 任务一、认识电容器 容器，是用来盛装物质的。 电容器，则是用来装“电荷”的。与电阻一样，电容器是电路中最常见的元件之一。 电容器在生活中的应用 电容器在生活中的应用 ”铛铛车“采用超级电容作为动力 手机触摸屏中很多也是使用电容的原理 ·问题1：什么样的容器能够“装进”电荷呢？ 想 一 想 它们的构造有什么共同点？ ·拆开的纸质电容器 电路符号 ·问题2：怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？ ·问题1：什么样的容器能够“装进”电荷呢？ 任务一、认识电容器 二、电容器的充电和放电 开关先后接1和2，会看到什么现象？ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 观察实验，验证你的猜想. 两极板间的电势差增大还是减小 通过图中电流表的电流方向向左还是向右 电流增大还是减小 开关接1 开关接2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 两极板间的电势差增大还是减小 通过图中电流表的电流方向向左还是向右 电流增大还是减小 开关接1 充电过程 增大直至稳定 向右 减小直至0 ＋ － 电容器所带的电荷量Q： 某个极板所带电荷量的绝对值 充电过程中，电流从电源正极流向电容器的正极板，从电容器负极板流向电源负极，可观察到电流计有短暂的充电电流。 电容器的充电 这个过程中，能量是如何转化的？ 开关接2时，电荷量、电场、电势能又发生什么变化？ BD 两极板间的电势差增大还是减小 通过图中电流表的电流方向向左还是向右 电流增大还是减小 开关接2 减小直至为0 向左 减小直至0 放电过程中，电流从电容器正极板流向负极板，电容器相当于一个电源。可观察到电流计有短暂的充电电流。 用传感器观察电容器的充、放电动态过程 （1）在图中画一个竖立的狭长矩形（在下图的最左边），它的面积的物理意义是什么？ （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。 Ⅰ-t图像下包含的面积表示放电的电量 数小方格个数可以估算放电电量的大小。 一个电容器放电的I-t图像 1881年第1届国际电学大会确定库仑（C）为电荷量的国际单位，定义为1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C。 ·问题3：电容器“装进”电荷的多少与什么有关？ ·问题2：怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？ ·问题1：什么样的容器能够“装进”电荷呢？ 想 一 想 电容器储存电荷量的多少与哪些因素有关？ 电容器两端的电势差？ 电容器本身？ 探究：两极板间电势差跟所带电荷量的关系 ·选定一个电容器，测量电势差和电荷量 电势差:电压表 电荷量？？ 库仑定律中电荷量的测量，对我们有启发吗？ 方 案 一 两个完全相同的电容器并联，是不是也可以实现电荷的平分呢？ 可见，对同一个电容器，它所带的电荷量Q和其两端电势差U之比是一个常数 方 案 二 同一个电容器，电荷量Q和其两端电势差U之比是一个常数 这个常数有没有特殊的含义呢？ 想 一 想 电容器储存电荷量的多少与哪些因素有关？ 电容器两端的电势差？ 电容器本身？ 不同电容器，电荷量Q和其两端电势差U的比值是不同的 存储电荷本领较强 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之比是不变的。不同的电容器，这个比一般是不同的，可见电荷量Q与电势差U之比表征了电容器储存电荷的特性。 三、电容器的电容 ·定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比，叫做电容器的电容。 描述电容器储存电荷的特性 ·国际单位：法拉（F），1F=1C/V ·常用单位：微法（uF）、皮法（pF）， 1uF=106F，1pF=1012F 想 一 想 小明同学用左边四幅图描述某电容器充电时，其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系，请判断它们的正误，并说明理由。 由电容器本身决定，与Q，U无关 用物理量之比定义新物理量是人们描述自然的一种重要方式！ ·问题3：电容器“装进”电荷的多少与什么有关？ ·问题2：怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？ ·问题1：什么样的容器能够“装进”电荷呢？ 问题4：常用的电容器有哪些？使用中需要注意什么？ 四、常用电容器 电容器的击穿电压与工作电压 ·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。 这个极限电压叫作击穿电压。 ·电容