10.4 电容器的电容 课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.4 电容器的电容-1 第十章 静电场中的能量 水可以用容器储存起来，电荷是不是也可以用一个“容器”储存起来呢？ 1.电容器：任何两个彼此绝缘（电介质）又相隔很近的导体（两极板）， 组成一个电容器。最简单的电容器——平行板电容器 一、电容器 金属极板 绝缘物质(电介质) 2.电容器的作用：储存电荷 3.电路图符号： 【问题1】相邻两同学是否构成电容器？ 构成。中间空气绝缘，人是导体且靠很近 。 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都能构成电容器。 【问题2】两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器？ 构成。金属板导电是导体，这种电容器叫平行板电容器 ，其中的绝缘物质称之为电介质。 想一想 4、电容器的充电和放电： （1）充电： 把电容器的两个极板分别与电池的两极相连，两个极板就分别带上了等量的异种电荷，这个过程叫做充电。 能量转换： 电源的能量转换为电容器中的电场能 每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量Q 充电过程：Q↑，U ↑，E ↑，稳定后不变， 有由大变小的短暂的充电电流； （2）放电： 断开开关，用导线把充电器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫做放电。 能量转换：电容器中的电场能转化为电路中其他形式的能 放电过程：Q↓，U ↓，E ↓，稳定后均为零， 有由大变小的短暂的放电电流。 放电过程实质：正、负电荷中和的过程。 人们通过实验研究发现： 对于同一电容器，电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比，即比值Q/U 是一个常量；对于不同的电容器，这个比值一般不同。这个比值就表征了电容器储存电荷的特性。 于是人们这样定义： 实验电路图 4.物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多。 1.定义：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（capacitance），用 C 表示。 2.定义式： 3.单位：法拉（F） 1F=1C/ V 1F=106μF=1012pF 电容C与电荷量Q成正比与电压U成反比吗？ 在数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电荷量。 二、电容 实验探究：影响平行板电容器电容的因素 5.平行板电容器的电容的决定式 两极板间距离 两极板正对面积 静电力常量 介电常数 空气中 =1 1、电容器的击穿电压： 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，这个极限电压称为击穿电压。 2、电容器的额定电压： 电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压 三、电容使用电容器注意事项 练习1、对于“1000pF，220V”的云母电容器，下列说法中不正确的是（ A ） A．所带电荷量总是2.2×10-7C B．所带电荷量是1.0×10-7 C时，两极间电压是100 V C．每当两极间电压增加10 V时，所带电荷量增加1.0×10-8 C D．使它所带电荷量增加ΔQ，两极板间电压随之增加ΔU，且 =1.0×10-9 F 练习2、（多选）如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，现使B板带正电，则下列判断正确的是（ AB ） A．增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大 B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大 C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零 练习3、（多选）如图所示，闭合开关S，电容器的两极板和电源的正、负极相连，下列说法正确的是（ CD ） A．两极板的正对面积减小，则电容器所带的电荷量变大 B．两极板的正对面积减小，两极板间的电场强度变大 C．两极板间的距离减小，两极板间的电场强度变大 D．两极板间插入电介质，则电容器所带的电荷量增大 练习4、（多选）下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些( ABD 　)　 A．使两极板靠近些 B．增大两极板的正对面积 C．把两极板的距离拉开些 D．在两极板间放入云母 练习5、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是( D　)　 A．电容与带电量成正比 B．电容与电势差成反比 C．电容器带电量越大时，电容越大 D．对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差