第六节 电容 电容器 第1课时 电容器的电容（教学课件）物理沪科版2020必修第三册

第九章　静电场及其应用 第1课时 电容器的电容 9.6 电容 电容器 1.知道什么是电容器及电容器的主要构造. 2.理解电容的概念及其定义式. 3.了解电容器充电和放电现象及能量转换. 4.会应用平行板电容器的电容公式分析有关问题. 【学习目标】 现今在城市我们每天都能看到新能源公交汽车在路上行驶，其中超级电容车是典型的代表，作为城市公交的一分子为市民提供交通服务。下图是上海公交11路车，它是世界上首条使用超级电容车实现快速充电技术商业化的公交线路。 导入新课 超级电容车借助车上安装的“超级电容器”，可以通过车顶的充电设备从充电站的电缆上实现几十秒的快速充电，然后继续行驶。超级电容车行驶所需的能量贮存在“超级电容器”里。 带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能像存水的“装电荷的容器”—电容器。 能盛装东西的物体称为容器，能盛水的容器就可以称为水容器，以此类推，能容纳电荷的容器称为电容器。那么什么样的物体能有效地容纳电荷呢？ 一、电容器 2.基本构造：任何两个彼此 又相距很 近的导体，都可以看成一个电容器. 绝缘 1.电容器：把能存储电荷和电能的装置叫做电容器。 3、电容器符号： 固定电容器 可变电容器 4、电容器的作用：用来容纳(存储)电荷的装置。 5、平行板电容器的构造：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质（电介质）,就组成一个简单的平行板电容器。 金属极板 绝缘物质(电介质) 注意：蓄电池储存的不是电荷，是化学能。 5、带电特点：两极板电荷等量异号，分布在相对的两板内侧。 （“电容器所带的电荷量”指一个极板所带电荷量的绝对值） 6、板间电场：匀强电场，方向垂直于板面。 二、电容器如何存储和释放电荷？ 8 1、电容器的充电： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋Q －Q 正极板 负极板 有短暂的电流 两极间有电压 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 E ★注意：若电容器保持与电源连接，则板间电压U不变；若断开电源，则极板所带电量Q不变。 （1）充电：把电容器的两个极板和电池的正负极相连，两个极板就分别带上了等量的异种电荷，这个过程叫充电。 （3）充电完成后： a、充电电流：充电瞬间有短暂的电流，电流方向从电源正极流出，电流由大变小。 A.两极板带等量异种电荷 B.两极板间有电压（与电源电压相等） C.两极板间有电场 D.两极板间有电场能 （2）充电过程的特点： b、与电源正极相连的极板带正电，电容器所带电荷量增加。 c、两极板间电压升高。 d、两极板间电场强度增大。 e、其它形式能转化为电场能。 2、电容器的放电： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋Q －Q 在放电过程中导线上有短暂的电流产生 U=0 ①放电：把充电后的电容器两极板接通，两极板上的电荷中和失去电荷，电容器不再带电，这个过程叫放电。 a、放电电流：电流方向从电容器正极板流出，电流由大变小。 （2）放电过程的特点： b、电容器所带电荷量减少。 c、两极板间电压降低。 d、两极板间电场强度减小。 e、电场能转化为其它形式的能。 （3）放电完成后： A.两极板带量为0 B.两极板间电压U=0 C.两极板间电场E=0 D.两极板间无电场能 放电过程实质：是正、负电荷中和的过程。 电容器放电过程利用I-t图像测量电荷量Q Q=I1t1 I t I t I1 t1 I–t图像“面积”表示电荷量 电容器放电过程I–t图像，是瞬间放电。 3、电容器的电荷量 Q ：一个极板所带电量的绝对值。 （1）若保持与电源连接，则板间电压 U 不变； （2）若断开电源，则极板所带电量 Q 不变。 三、如何描述电容器存储电荷本领的强弱？ 15 圆柱型水容器的储水问题: h h A B C 1、水位每升高 h，试比较 A、B、C 的储水量？ 2、如何反映其储水本领？ 既然电容器是用来储存电荷的，怎样描述电容器容纳电荷的本领呢？ 那电容器储存电荷的本领如何表征呢？ 电容 C 容纳储存水 容纳储存电荷 电荷量 Q 水量 V 电势差 U 水位差 h 横截面 S 电容器 水容器 S = V /h C = Q /U 思考与讨论 + + + + + + + - - - - - - - + ++ + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - U=1V 1.定义：电容器所带 与电容器两极板之间的 之比. 2.定义式：___