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

内置闪光灯的相机 电容器的电容 一、电容器 活动一：认识常见的电容器，了解其作用及构造 一、电容器 活动一：认识常见的电容器，了解其作用及构造 电介质 极板 思考：内部结构是什么样的？ 一、电容器 活动一：认识常见的电容器，了解其作用及构造 一.电容器 1.构造:任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器. + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - 极板 电介质 2.作用:用来容纳(存储)电荷的装置. 3.两种工作状态: 思考：电容器是如何“装进”和“倒出”电荷的呢？ ①充电:两极与电源相连 使电容器带电的过程. ②放电:用导线与两极相连,使电容器两极板上的电荷中和的过程. 4. 电容器所带的电荷量Q: 任何一个极板所带的电荷量Q的绝对值. + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - +Q -Q 一、电容器 活动二：探究电容器充、放电规律 思考： 1：分别接通开关S1、S2，电容器充电/放电？ 2：电流表中电流的方向？ 3：电容器上下极板电性？Q如何变化？ 4：电流表示数I如何变化？I-t图像如何？ 5：电压表示数U如何变化？U-t图像如何？ 6：能量如何转化？ 充电开始时电流比较大，以后随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小，当电容器两极板间电压等于电源电压时，电荷停止定向移动，电流I＝0. 放电开始时电流较大，随着两极板上的电荷量逐渐减小，电路中的电流逐渐减小，两极板间的电压也逐渐减小到零. 充电 放电 思考：充电和放电时的电流方向是怎样的？ 用传感器观察电容器的放电过程 （1）在图中画一个竖立的狭长矩形（在图的最左边），它的面积的物理意义是什么？ （2）怎样根据I-t图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？ （3）如果要测绘充电时的I-t图像，应该怎样连接电路？得到的I-t图像可能是什么形状？ 二、电容 活动三：探究电容器容纳电荷的本领 Q U=1V 2Q U=2V 猜想1 结论：同一电容器，单位电压下，容纳的电荷是定值，即Q与U比值是定值 同一电容器，Q与U成正比 问：观察实验电路， 说明如何改变电容器所带的电荷量？ 如何获知两极板间的电势差？ 二、电容 活动三：探究电容器容纳电荷的本领 不同电容器： 猜想2 不同电容器，单位电压下，容纳电荷不同，即Q与U比值不同 + + + + - - - - U=1V Q + + + + + + + + - - - - - - - - U=1V 2Q 结论： 不同电容器，Q与U比值不同 综合猜想1、2： Q与U的比值反应了不同电容器的容电本领 （1）概念：电容器所带电荷量Q与两极 板间电势差U的比值叫电容器的电容。 （2）定义式： （3）单位：法拉（简称法），符号: F (4) 物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。 二.电容 1µF=10-6F 1pF=10-12F 电容器的重要指标：电容及额定电压 （1）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。 （2）击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。 三、常用电容器 活动四：了解其他常见电容器 除了之前我们介绍的常用电容器，还有 可变电容器 超级电容器 固定电容器 三、常用电容器 超级电容器 常用电容器 电容器 固定电容器 可变电容器 聚苯乙烯电容器 陶瓷电容器 电解电容器 纸质电容器 + - 定片 动片 课堂小结 固定电容器 可变电容器 超级电容 常见电容器 3 电容 2 概念 表达式 单位 物理意义 电容器 1 电容器的构造 电容器的作用 电容器充放电 规律 $$