1.8 电容器电容 课件-2024-2025学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

电容器 电容 1 导入 电容器的结构 3 电容器的电容 2 观察电容器的充放电 4 影响平行板电容器电容的因素 电容器 电容 5 常见电容器 水杯能装电吗？ 锡箔纸 锡箔纸 塑料杯 电容器的结构 在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就构成了最简单的电容器,叫平行板电容器。两个金属板叫电容器的极板，中间的绝缘物质称为电介质。 金属板(极板) 金属板(极板) 绝缘物质(电介质) 电路符号 电容器的结构 电容器的结构 电容 电容器：任意两个彼此绝缘又相隔很近的导体,都可以看成是一个电容器. 电容器的作用：容纳储存电荷 电容器的带电量：一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的带电量Q. 电容器 观察电容器的充电放电 观察电容器的充放电 观察电容器的充放电 两极板的电势差如何变化？ 电流表的电流方向是怎样的？ 电路中的电流大小如何变化？ 充放电过程中能量是如何转化的？ 观察电容器的充放电 电容器的充电过程 充电过程：开关接1 I + - 两极板的电势差如何变化？ 电流表的电流方向是怎样的？ 电路中的电流大小如何变化？ 充电过程中能量是如何转化的？ 电势差U变大至E 电流I方向向右 电源的电能储存为电容器的电场能 电流I由大变小至0 电容器的放电过程 两极板的电势差如何变化？ 电流表的电流方向是怎样的？ 电路中的电流大小如何变化？ 放电过程中能量是如何转化的？ I + - 放电过程：开关接2 电势差U变小至0 电流I方向向左 电容器的电场能转化为其他形式能量 电流I由大变小至0 用传感器观察电容器的充放电过程 电流传感器 电压传感器 电容器充放电 电流-时间 图像 电容器充放电 电压-时间 图像 电容器的带电量和两极板电势差是否存在某种关系？ 如何测量或计算电容器的带电量呢？ 电容器的带电量 在图中画一个竖立的狭长矩形，矩形面积的物理意义是什么？ 如何根据I-t图像计算电容器在全部充电过程中储存的电荷量？ 电容器充电 电流-时间 图像 在图中画一个竖立的狭长矩形，矩形面积的物理意义是什么？ 如何根据I-t图像计算电容器在全部充电过程中储存的电荷量？ 电容器充电 电流-时间 图像 电压U /伏 电量Q1 /毫库 0 0 1.56 3.72 3.16 7.69 4.71 11.3 6.28 15.57 7.75 19.56 9.36 23.27 电容器A 某个电容器Q-U关系 0 1.56 3.16 4.71 6.28 7.84 9.41 0 3.72 7.69 11.3 15.57 19.56 23.27 两极板电势差U\伏 电容器带电量Q\毫库 电压U /伏 电量Q1 /毫库 Q/U 0 0 1.56 3.72 2.38 3.16 7.69 2.43 4.71 11.3 2.40 6.28 15.57 2.48 7.75 19.56 2.49 9.36 23.27 2.47 电容器A 某个电容器Q-U关系 0 1.56 3.16 4.71 6.28 7.84 9.41 0 3.72 7.69 11.3 15.57 19.56 23.27 两极板电势差U\伏 电容器带电量Q\毫库 电压U /伏 电量Q1 /毫库 电量Q2 /毫库 电量Q3 /毫库 0 0 0 0 1.56 3.72 1.61 1.04 3.16 7.69 3.84 2.34 4.71 11.3 5.65 3.78 6.28 15.57 7.78 5.44 7.75 19.56 9.82 6.79 9.36 23.27 11.61 8.11 电容器A 电容器B 电容器C 电容器Q-U关系 0 1.56 3.16 4.71 6.28 7.84 9.41 0 3.72 7.69 11.3 15.57 19.56 23.27 0 1.56 3.16 4.71 6.28 7.84 9.41 0 1.04 2.34 3.78 5.44 6.79 8.11 0 1.56 3.16 4.71 6.28 7.84 9.41 0 1.61 3.84 5.65 7.78 9.82 11.61 两极板电势差U\伏 电容器带电量Q\毫库 电容 电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容 定义式 单位 1C/V=1F(法拉) 1μF=10-6F 注意 C=Q/U是比值定义式 C不由Q、U决定.C由电容器本身结构性质决定, 反映了电容器容纳电荷本领。 1pF =10-12F 电容器的电容 平行板电容器的电容与哪些因素有关 静电计 极板间距 正对面积 电介质种类 不变量 改变量 U变化 C变化 Q S 电介质 d 增大   减小   Q d 电介质 S 减小   增大   Q S d 胶木板 插入   拔出     平行板电容器的电容与哪些因素有关 平行板电容器的电容与哪些因素有关 不变量 改变量 U变化 C变化 Q S 电介质 d 增大 增大 减小  减小 减小 增大  Q d 电介质 S 减小 增大 减小  增大 减小 增大  Q S d 胶木板 插入 减小 增大  拔出  增大 减小  平行板电容器的电容与哪些因素有关 平行板电容器的电容 　 理论分析表明，当平行板电容器的两极板之间是真空时，电容C跟极板正对面积S，极板间的距离d的关系式为　 式中的 k 为静电力常量, 当两极板之间充满同一种介质时，电容变大为真空时的εr倍，即 εr为电介质的相对介电常数，与电介质的性质有关 平行板电容器的电容 几种常用电介质的相对介电常数 电介质 空气 煤油 石蜡 陶瓷 玻璃 云母 水 εr 1.0005 2 2.0~2.1 6 4~11 6~8 81 从电容器上读出什么？ 电容器的额定电压和击穿电压 （2）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。 额定电压低于击穿电压 （1）电容器的额定电压： 电容器正常工作时的最大电压 常用电容器： 电解电容器 分类 固定电容器 可变电容器 聚苯乙烯电容器 陶瓷电容器 + 甲 乙 丙 丁 1 电容器的结构 3 电容器的电容 2 观察电容器的充放电 4 影响平行板电容器电容的因素 电容器 电容 5 常见电容器 作业： 1. 实际动手制作一个电容器； 2. 上网查阅电容器在生产生活中的应用 3. 完成教材本节习题 1-3题。 $$