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

1600 电容器的电容 国 学习目标 (1)知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充、放电现象。 (2)理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义、公式、单位，并会应用定义式进 行简单的计算。 (3)通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公 式，知道改变电容器电容大小的方法。 知识图解 构造 电容器 充、放电 定义式：c号 电容器 物理意义 的电容 电容 eS 决定式：C=4 分类 常用电容器 额定电压和击穿电压 一、电容器 电容器(capacitor)是一种重要的电学元件，有广泛的应用。在两个相距很近 的平行金属板中间夹上一层绝缘质一 电介质（空气也是一种电介质），就组成一个 最简单的电容器，叫做平行板电容器。这两个金属板叫做电容器的极板。实际上，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。 1.电容器：两个相互靠近又彼此绝缘的导体组成一个电容器。 电极板 引出线 龙关 绝缘电介质 毛 都报阳 电极板 阴程稻 电解州 防建国 2.电容器的充电和放电： (1)充电：如图1.8-1，把电容器的一个极板与电 C 池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极 +Q 板就分别带上了等量的异号电荷，这个过程叫做充 - 电。从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充 电后，切断与电源的联系，两个极板上的电荷由于 图1.8-1电容器充电示意图 互相吸引而保存下来，两极板间有电场存在。充电 过程中由电源获得的电能储存在电容器中。 特征：两极板所带等量异种电荷均匀分布在 充电过程 两极板相对的内表面。 (2)放电：如图1.8-2，用导线把充电后的电 容器的两极板接通，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。从灵敏 U=0 电流计可以观察到短暂的放电电流。放电后， 两极板间不再有电场，电场能转化为其他形式 的能量。 图1.8-2电容器放电示意图 特征：放电过程是储存在电场中的电能 转化为其他形式的能的过程. 放电过程 (3)电容器的带电荷量是指其中一个极板所 带电荷量的绝对值。 3.电容器充放电的特征： 项目 充电 放电 能量 电流方向 电压 电荷量 充电电流 +Q师 二、电容 1.电容器带电与水桶盛水类比： 水桶Vh=S越大，容纳水 的本领越强 h=2cm L h=1cm V=1dm' =2dm' /=4dm3 V与h成正比 S与V、h无关 Vh是定值 -S 水桶截面积 h 2.电容器储存电荷的 电容器 水容器 特点 容纳储存电荷 容纳储存水 容器盛水特点 +Q+++++士 电荷量Q 水量V 电压（电势差）U 水位差h 液面 高度h 电容器的电压U: C-O/U S=V/h 电容器两极间电势差的绝对值。 容器的盛 水量体积V 电容器的电荷量Q: 电容器一个极板所带电荷量的绝对值。 盛水量V越大，液面高度h越大。 电容器的带电量Q越多，电压U越高。 V与h成正比，比值V/h是定值S。 Q与U成正比，比值Q/U是常量。 S越大，容器的盛水能力越强。 3.电容： (1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差的比值。 公式为C号或C是 (2)物理意义：表示电容器容纳电荷本领的大小。 (3)单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉(farad),简称法，符号是F。 如果一个电容器带1C的电量时，两极板间的电势差是1V,这个电容器的电容就是 1F。法拉这个单位很大，实际中常用较小的单位：微法(F)和皮法(F)。它 们与法拉的关系是： luF=10F 1pF=10"F 例1对电容的定义式C=O/U,以下说法正确的是(B) A.电容器带电荷量越大，电容就越大 B.对于某一电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电势差的比值保持不变 C.对于某一电容器，它的带电荷量跟加在两极板间的电势差成反比 D.如果一个电容器两极板间没有电势差，就没有带电荷量，也就没有电容 例2一个已充电的电容器，若使它的电 解析：由C=9得4Q=CU= 荷量减少3×104C,则其电压减少为原来的 AU 1/3,则() c-0=cu=0,Q=3x40- A.电容器原来的带电荷量为9×104C 3×3×104 B.电容器原来的带电荷量为4.5×104C C=4.5×104C,选项A错、 2 C.电容器原来的电压为1V B对：因电容器的电容不知，所以无法 D.电容器的电容变为原来的1/3 求出电容器原来的电压，选项C错：电 容器的电容由电容器本身决定，跟电压 和电荷量的变化无关，所以电容器的电 容不变，选项D错。 答案：B