10.4.2平行板电容器的电容-2022-2023学年高二物理同步课件（人教版2019必修第三册）

10.4.2 平行板电容器的电容 第十章 静电场中的能量 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1 学习目标及任务 1.通过思考分析，了解影响平行板电容器的电容大小因素的实验探究思路； 2.通过观察实验，能总结出影响平行板电容器电容大小的决定因素与电容的关系；并知道平行板电容器的电容的决定式； 3.能根据平行板电容器电容的决定式以及前面所学，初步掌握平行板电容器两类动态变化的解题思路 平行板电容器是最简单的，也是最基本的电容器。几乎所有电容器都是平行板电容器的变形。 平行板电容器的电容是由哪些因素决定的呢？ 平行板电容器 平行板电容器 电路符号 s S--平行板电容器的正对面积 d d--平行板电容器极板间距离 Q--平行板电容器的电荷量 U-平行板电容器极板间的电压 C-平行板电容器的电容 实验装置及原理 用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板之间的电势差U。 把静电计的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体连接（或者金属外壳与另一个导体同时接地），从指针偏转角度的大小可以推知两个导体间电势差的大小。 实验原理：保持极板上电荷量Q不变，分别改变极板间正对面积S，极板间距离d，以及改变极板间的电解质，依据C=，便可通过极板间电势差U的变化，判断电容C的变化 实验过程及现象 1、 Q不变，d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： 静电计张角变大,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 2、 Q不变， S 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 实验过程及现象 3、 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。 实验过程及现象 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： 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 （1）保持S和ℇ不变，极板间距d增大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？ U不变 Q减小 d 增大 U不变 E减小 C减小 C减小 d 增大 电容器两类动态变化的分析 类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变 类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变 做 一 做 （3）保持S和d不变，极板间电解质ℇ变大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？ （2）保持ℇ和d不变，极板间正对面积S增大时，电容器带电量Q怎么变化？板间电场强度E怎样变化？ 类型一：保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变 电容器两类动态变化的分析比较 推论1：电容器两极板间电压U恒定不变时，则E与εr和S无关，而与d有关。 类型二：充电后，切断与电源的连接----极板间电荷量Q不变 十 十 十 十 一 一 一 一 推论2：平行板电容器带电量Q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d无关。 E不变 Q不变 电容器两类动态变化的分析比较 保持S和ℇ不变,极板间距d增大时，电容器板间电场强度E怎样变化？ 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】 2.充电后，切断与电源的连接----极板间电荷量Q不变 1.保持电容器的两极板与电源相连----极板间电势差U不变 【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 AB 答案：AB 【例题2】(多选)如图所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中(　　) A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变小 C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流 BC 【例题