10.4 电容器的电容-【物理优课PPT】高中物理必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

电容器的电容 CAPACITANCE 授课老师：××× 通过比值定义法建立电容概念理解电容是电容器本身的属性通过控制变量法探究影响平行板电容器大小因素 科学思维 电势能、电势 物理观念 素养阐释 课标定位 01 知道电容以及常用的电容器 02 理解电容的定义式C=𝑄/𝑈，能进行计算 03 知道平行板电容器的电容与什么因素有关 04 知道电容器充、放电过程中的变化特点 引入 水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器”储存起来。图中的元件就是这样的“容器”—电容器那么，它内部的构造是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？ CAPACITANCE 真有这样的“容器”——电容器 在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物——电介质质（空气也是一种电介质)，就组成一个最简单的电容器 平行板电容器 绝缘：介质 极板：导体 任何两个彼此绝缘又靠近的导体，都可以构成电容器 一、电容器 01 定义：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器 03 作用：储存电荷 02 电路图符号: 随堂实验 电介质 电容器的极板 平行板电容器 两块彼此隔开平行放置的金属板构成的简单电容器 观察电容器的结构是怎么样的 ＋ － 观察电容器的充、放电现象 实 验 将电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。电容器的充电过程中，两极板的电荷增加，极板间的电场强度增大，电源的能量不断储存在电容器中 04 电容器的充电 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － ＋Q －Q 有短暂的电流 两极间有电压 E 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 8 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。电容器两极正负电荷通过导线中和。 电容器的放电过程中电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中的其他形式的能量 04 电容器的充电 在放电过程中导线上有短暂的电流产生 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － ＋Q －Q 放电过程实际上是正负电荷的中和 电源的能量 电场能 电场能 其它形式能 CAPACITANCE 拓展 用传感器观察电容器的放电过程 实验装置 电容器放电的I-t图像 Q=I1t1 I t I1 t1 I t I-t图像“面积”表示电荷量 类比：圆柱型水杯容器的储水问题 同一水容器 V=1m3 h=1cm V=2m3 h=2cm 高度h能否表征储存本领？ V/h=S S: 水桶截面积 h=1cm V=1m3 h=1cm V=4m3 不同的水容器 S越大，容纳水的本领越强 S与V、h无关 13 【课堂反馈1】某同学利用如图所示的实验电路观察电容器的充、 放电现象，下列说法正确的是(　　) D A. 把开关S接1，电压表和电流表示数均逐渐增大 B. 把开关S先接1再断开，断开后电压表示数立即变为零 C. 电容器充电与放电过程，通过电流表的电流方向相同 D. 电容器放电过程，电压表和电流表示数均逐渐减小 14 探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系 实验电路 精确实验表明： 一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比是不变的 不同的电容器，比值一般是不同的 电荷量Q与电势差U之比表征电容器储存电荷的特性 电容器的电压U: 充电后的电容器两极间的电压 01 电容器的带电量Q越多，电压U越高 02 电容器的所带的电菏量Q，是指一个极板所带电菏量的绝对值 03 二、电容 电容器所带电量 Q 与电容器两极板间电势差U 的比值，叫电容器的电容 定义 DEFINITION C=Q/U 电容器的电容由本身结构决定，与Q、U 无关 定义式 EQUATION OF DEFINITION 描述电容器容纳电荷的本领 电容越大，在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多 物理意义 PHYSICAL SIGNIFICANCE F 1F=1C/ V 常用单位：微法、皮法 1F=106μF =1012pF 单位 UNIT 电容器上的标称值 击穿电压：加在电容器上的电压若超过某一限度，电介质将被击穿，这个极限电压称为击穿电压 额定电压：电容器长期工作时所能承受的电压，它比击穿电压要低，电容器上的标称电压是额定电压，电容器在不高于额定电压下工作都是安全、可靠的 课堂测验2 如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C ，则电容器的带电量为__________ C，电容器的电容为__________pF。若将此电容器两极接电压12V的电池组正负极，电容器的电容为__________ pF。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 电容与