2.4 电容器电容（第二课时）课件-2024-2025学年高二上学期物理沪教版（2019）必修第三册

2.4 电容器 电容（第二课时） 新课引入 结构： 两个彼此绝缘又相距很近的导体，中间夹上一层绝缘物质，都能构成电容器。 问题？ 极板 绝缘介质 如何自制一个简单的电容器？ 1. 结构 五、平行板电容器 由两个相互平行且彼此绝缘金属板构成 平行板电容器的电容由哪些因素决定？ 五、实验探究：平行板电容器电容的影响因素 提出问题 猜想假设 平行板电容器的电容与哪些因素有关？ 板间距离（d）、正对面积(S)、电介质εr 金属板两块、A4纸、导线、数字式万用电表、相同厚度的塑料垫4个、电脑。 实验器材 实验方法 控制变量法 定量研究电容C与正对面积S的关系; 电容C与板间距离d的关系 定性研究电容C与电介质εr的关系 实验方案 五、实验探究：平行板电容器电容的影响因素 实验过程 ①S,εr相同，改变d 定量探究C与d的关系 数据记录与处理 当S,εr一定时，C和d成反比 实验结论 组别 A4纸张数/张 板间距离d 1/d 电容C（nF） 1 5 5 0.2000 2 10 10 0.1000 3 15 15 0.0667 4 20 20 0.0500 5 25 25 0.0400 6 30 30 0.0333 电容C（nF） 1.61 0.91 0.63 0.49 0.41 0.34 电容C与板间距离的关系 电容C（nF） 5 10 15 20 25 30 35 40 1.82 0.92 0.63 0.48 0.38 0.32 d C 电容C与1/d的关系 0.2 0.1 0.0666666666666667 0.05 0.04 0.0333333333333333 0.0285714285714286 1.82 0.92 0.63 0.48 0.38 0.32 1/d C 五、实验探究：平行板电容器电容的影响因素 数据记录与处理 当d,εr一定时，C与S成正比 实验结论 ②d,εr相同，改变S 定量探究C与S的关系 实验过程 组别 正对面积的宽a(cm) 正对面积 长d(cm) 正对面积S/cm2 电容C（nF） 1 16.5 26 429 2 16.5 24 396 3 16.5 22 363 4 16.5 20 330 5 16.5 18 297 6 16.5 16 264 电容C（nF） 1.77 1.61 1.47 1.32 1.22 1.07 电容C与正对面积S的关系 429 396 363 330 297 264 231 1.77 1.61 1.47 1.32 1.22 1.07 S C 五、实验探究：平行板电容器电容的影响因素 实验过程 ③d,S相同，定性探究 C与εr的关系 实验结论 当d,S一定时，C与εr关成正比 五、实验探究：平行板电容器电容的影响因素 实验结论 1．C和d成反比 2．C与S成正比 3．C与εr成正比 相对介电常数 正对面积 静电力常量 两极板间的距离 平行板电容器决定式 电容是由电容器本身的性质决定 六、常用电容器 电容器的种类 纸介质电容器 陶瓷电容器 电解电容器 固定电容器 可变电容器 按电容是否可变 按电介质的不同 储电能力 普通电容器 超级电容 六、常用电容器 超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器快速充放电的特性，且使用时没有容量的衰减；同时又具有电池的储能特性，容量大。 超级电容器： 七、平行板电容器的动态分析 类型一：电容器始终与电源连接，U保持不变。 d增大 S增大 εr增大 C Q E 减小 增大 减小 不变 减小 增大 增大 增大 不变 七、平行板电容器的动态分析 类型二：电容器始终与电源断开，Q保持不变。 d增大 S增大 εr增大 C U E 减小 增大 减小 不变 减小 增大 减小 减小 增大 由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相接，极板M和静电计的外壳都接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（　　） A．将N板向下平移 B．将M板沿水平向左方向远离N板 C．在M、N之间插入介质 D．将M板向上移动的同时远离N板 例1 C Q不变 解析： 静电计张角越小，MN间的电势差越小 S减小 d增大 εr增大 S减小， 学以致用 d增大 课堂小结 平行板电容器 平行板电容器的动 态分析 结构：由两个相互平行且彼此绝缘金属板构成 U 不 变 Q 不 变 平行板电容器决定式 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$