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 第4节 电容器的电容 高中物理 曾秋来 必修三 1.知道电容器的概念，认识常见的电容器； 2. 理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算； 3. 通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器电容大小的方法。 学习目标 问题引入 能否把电荷储存起来，以后使用呢？ 电容器的历史 莱顿瓶是1745年由荷兰莱顿大学教授P.穆森布罗克（1696-1761）发明的，是最原始的电容器。 该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。 1、构造 电容器 (2)构造：两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成一个电容器．这两个导体叫做电容器的电极,中间夹的绝缘物质叫做电介质. 1．电容器的功能和构造 (1)功能：储存电荷和电能的元件 金属极板 绝缘物质(电介质) (3)电容器的电荷量：电容器工作时，它的两块金属板的相对表面总是分别带上等量异种电荷＋Q和－Q，任意一块极板所带电荷量的绝对值．叫做电容器的电荷量． 2、电容器的符号： 【注意】对一个孤立的导体(例一个金属球)它也有容纳电荷的本领,它的另一个电极可认为是在无穷远处(或是大地). C 1 2 G R 电容器充放电电路图 2、电容器充、放电 S E 1、开关打到哪充电？ 2、观察灵敏电流计的指针如何变化？ 3、充电完毕后，上、下极板各带什么电？ 思考讨论： C 1 2 G R 充电 电容器充电 4、充电完毕后，两板间是否有电势差？ 5、电容器所带电量是多少？ S +Q -Q E 思考讨论： 充电 C 1 2 G R S E 7、充电、放电的过程，电路中的能量如何转化？ 思考讨论： 充电 放电 6、观察灵敏电流计的指针如何变化？ 电容器放电 放电 闪光灯 在如此短的时间内，仅靠电池直接供电，闪光灯能发出如此耀眼的光芒吗? 电容器能够容纳电荷，那么，怎样来描述它所具有的这种本领的大小呢？ 思 考与猜想 能否说，电容器带电量越多，容纳 电荷的本领越强？ 定义： 电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。电容用C表示。 物理意义: 表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。 1F=1×106μF=1×1012pF 单位：法拉:F 表达式 二.电容器的电容 电容器 电势差 U 电荷量 Q 横截面积 S C = 类比法 水体积 V 水 深 H 电 容 C S = V / H 水容器 Q/U 1cm 1cm ——2.物理意义： 表征电容器容纳电荷本领的大小 例1、下列说法中正确的是（    ） A、电容器所带的电荷越多，电容就越大 B、电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一定增加一倍 C、平行板电容器保持带电量不变而增大板距，两板间电压要减小 D、电容器一板带电＋Q，另一板带电－Q，则此电容器不带电 B 思考 如图所示，是某一规格的电容器，请思考： （1）电容器只能在35V电压下才能正常工作吗？ （2）正常工作时，该电容器最多能容纳多少电量？ （3）当所带电量减半时，电容器的电容为多少？ （4）如果电容器不带电，电容是多少？ 2、击穿电压和额定电压 2）、电容器的额定电压 电容器正常工作时的最大电压，额定电压低于击穿电压 1）、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。 (1)基本结构：由两块彼此 绝缘、互相靠近的平行金 属板组成，是最简单的， 也是最基本的电容器． (2)板间电场：板间(除边缘外) 形成匀强电场，电场强度大小为E＝U/d，方向垂直极板平面． 平行板电容器 问题： 平行板电容器的电容跟哪些因素有关呢？ 猜想与假设： 平行板电容器的电容C可能跟极板 、 、 有关。 正对面积 距离 电介质 三．平行板电容器的电容 方法：控制变量法 有机玻璃板 + + + + + + 实验探究：影响平行板电容器电容的因素 - - - - -- 改变d 改变S 改变 电介质  说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。 多媒体实验室 1. 电量Q、正对面积S保持不变时，距离d越大，C越小 2.电量Q、距离d 保持不变时， 正对面积S越大，C越大 3. Q、d、S保持不变时， 插入介质，电容C变大 K---静电力常量 εr--介电常数 S--正对面积 d--距离 实 验 结 论 理 解 四、常用平行板电容器 从电容器的包装上我们可以得到该电容的哪些信息？ ２、电容器的充放电　　　　　　　　　　　　　 二、 电 容 三、平行板电容器： １、定义： 充电：使原本不带电的两板带 上等量异种电荷的过程 放电： 使充电后的电容器电荷 中和失去电荷的过程 小结： １、定义：两块彼此靠近又互相绝缘的导体组成的器件。 ２、表达式：Ｃ＝Ｑ／Ｕ　　 ３、物理意义：反映电容器容纳电荷量本领的强弱 ４、国际单位：法拉（F） 四、电容器的种类 $$