10.4 电容器的电容 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十章 静电场中的能量 第4节 电容器的电容 水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器”储存起来。图中的元件就是这样的“容器”——电容器。那么，它内部的构造是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？ 相互靠近、彼此绝缘的两个导体构成一个电容器。 一、电容器 这两个导体叫电容器的两个极 1.作用：存储电荷的装置 2.工作过程： G 1 2 K K + - 充电 其他能 电场能 放电 3.电流方向： 充电时流向电容器的正极板或从负极板流出 放电时从正极板流出或流向电容器的负极板 4.电容器的电荷量Q、电压U ⑴电容器的电荷量Q：任一极板所带电荷量的绝对值 ⑵电容器的电压U：两极间电压 实验表明：电容器的电荷量Q与电容器的电压U成正比，比值Q/U是一个常量。 二、电容 1.标量，单位：法拉 1F=1C/V 常用单位：1F=106μF =1012 pF Q C= — U 电容器所带电量与其电压的比值 2.物理意义：表示存储电荷的本领,与Q、U无关 3.导出式： △Q C = —— △U 三、平行板电容器的电容 平行板电容器：在两个正对的平行板之间夹入一层绝缘物质(电介质)所构成的电容器 思考：平行板电容器的电容与哪些因素有关呢 极板间距d 正对面积S 电介质(绝缘物质) 控制变量法 充好电荷的平行板电容器可以保持电量不变，通过改变上述的某一变量，再检测出板间电压U的变化，根据C=Q/U即可判断出电容C的变化情况 + - α 静电电压的检测——静电计 ②静电计的用法： + - α ①指针偏角α越大电压U越大 10 实验探究 理论分析表明：当电容器两板间是真空时，电容 C= ——— S 4πkd 当两板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的εr倍 1.电容：平行板电容器的电容跟介电常数成正比，跟正对面积成正比，跟极板间的距离成反比 C= ——— εrS 4πkd ⑴εr — 电介质的相对介电常数、k — 静电力常数 ⑵电容器的电容是由两极的大小、形状、相对位置以及电介质决定的 2.平行板电容器的场强： E= ——— 4πkQ εrS U= — Q C U= ——— Q4πkd εrS C= ——— εrS 4πkd E=U/d E= ——— 4πkQ εrS 平行板电容器场强： 四、常用电容器 1.固定电容器： 瓷介电容器 纸介电容器 云母电容器 电解电容器* 聚苯乙烯电容器 符号： + - 2.可变电容器： 半可变电容器符号 空气介质可变电容器 塑料介质可变电容器 可变电容器符号： 3.击穿电压、额定电压： 击穿电压 U1 额定电压 U2 工作电压 U3 U1> U2≥ U3 $$