2.1 电容器与电容 课件-2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第一节 电容器与电容 第二章 静电场的应用 1.识别电容器 水可以用容器储存起来，电荷是不是也可以用一个“容器”储存起来呢？ 1.识别电容器 电容器：储存和释放电荷的器件 1.识别电容器 电容器的构造：任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体 金属极板 (导体) 电介质 (绝缘体) 金属极板 (导体) 平行板电容器 电路符号 用字母“ C ”表示 2.电容器的充放电 电容器充、放电的电路图 实质：电子从正极板移动到负极板 结果：两极板带等量异种电荷，产生匀强电场 能量转化：其他能转化为电场能 电容器充电的电路图 2.电容器的充放电 电容器充、放电的电路图 电容器放电的电路图 实质：电子从负极板移动到正极板 结果：两极板电荷中和，匀强电场消失 能量转化：电场能转化为其他能 3.电容器的电容 微元法: Q = I t I-t图像“面积”表示电荷量 3.电容器的电容 电容：电容器所带的电荷量 Q 与两极板间的电势差 U 的比值 物理意义：表征电容器储存电荷本领的物理量 比值定义式： 单位：法拉（简称法，符号F） 1 F = 1 C/V 1 F = 106 μF = 1012 PF 由电容器本身结构决定 3.电容器的电容 电容器的额定电压 电容器长期工作时所能承受的电压，外壳上标的就是额定电压 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 4.决定电容的因素 电容的大小显然应取决于自身的结构，那么跟哪些因素有关呢？ 猜想： （1） 极板正对面积S （2） 极板间距离d （3） 电介质种类 控制变量法实验验证 4.决定电容的因素 电荷量Q越大，张角越大 验电器 电势差U越大，张角越大 静电计 当Q一定时，U越大C越小，反之亦然 4.决定电容的因素 4.决定电容的因素 平行板电容器的电容的公式： 相对介电常量 原因：电介质极化 静电力常量 正对面积 极板间距 4.决定电容的因素 可变电容器（改变正对面积s） 固定电容器 电容式键盘 可变电容器（改变板间距离d） 电容式触摸屏 可变电容器（改变板间距离d） 4.决定电容的因素 【例1】如图是一只“超级电容器”，从图中的信息可知 A．对该电容器充电时，所能充的电荷量越多，它的电容就越大 B．该电容器两极的电压一旦超过2.7V时，就要被击穿而损坏 C．该电容器与电动势为2V的电源相连，充电完毕后，所带电荷量为20C D．该电容器充好电后再对电阻放电，则放电过程中，其电压和电容均不断减少 C 4.决定电容的因素 9月24日星期五物理作业(电容的决定式和定义式) 作业范围：《三维设计》 P28—30 全部 P32—培优高1、2、3 P42—1、4 《课时跟踪检测》P133—1、3、4、5、7 上交时间：晚修结束后上交（只收三维设计） 5.电容器的动态分析 连接电源U不变 断开电源Q不变 电容C变化 定义式 决定式 电量Q 或 电压U变化 匀强场强 场强E变化 电势φ变化 地 5.电容器的动态分析 【规律探究1】如图所示，充电完毕后断开开关S，P是两板间的中点： （1）上极板下移: ①电容器的电容变化？ ②两板的电势差变化？ ③两板间电场强度变化？ ④P点电势变化？ 地 5.电容器的动态分析 【规律探究1】如图所示，充电完毕后断开开关S，P是两板间的中点： （2）上极右移: ①电容器的电容变化？ ②两板的电势差变化？ ③两板间电场强度变化？ ④P点电势变化？ 地 5.电容器的动态分析 Q不变，s变小，E 变大 Q不变，d 变，E 不变 Q不变条件下定性分析场强变化：看电场线疏密 5.电容器的动态分析 【规律探究2】如图所示，开关S闭合，电源的电动势为U，平行板间的电容器的板间距为d，重力加速度为g.质量为m的带电油滴恰好静止在两板间的中点P： （1）带电小球的电性和电荷量大小？ 地 负电荷： 解得： 5.电容器的动态分析 【规律探究2】如图所示，开关S闭合，电源的两端电压为U，平行板间的电容器的板间距为d，重力加速度为g.质量为m带电油滴恰好静止在两板间的中点P： （2）下极板下移:①电容器的电容变化？ ②两板电荷量的变化？电流流过电流表的流向？ ③两板间电场强度的变化？带电小球的运动情况？ ④P点电势变化？若小球固定在P点电势能如何变化？ 地 b流向a 向下极板运动 电势能变小 5.电容器的动态分析 【规律探究2】如图所示，开关S闭合，电源的两端电压为U，平行板间的电容器的板间距为d，重力加速度为g.质量为m带电油滴恰好静止在两板间的中点P： （3）下极左移:①电容器的电容变化？ ②两板电荷量的变化？电流流过电流表的流向？ ③两板间电场强度的变化？带电小球的运动情况？ ④P点电势变化？若小球固定在P点电势能如何变化？ 地 a流向b 仍然静止 电势能不变 5.电容器的动态分析 0V 2V 2V 0V 1V 1V U不变条件下定性分析某点电势变化：假设法 地 地 5.电容器的动态分析 【例2—课本P51，多选】如图所示是某电容式话筒的原理示意图，E为电源R为电阻，薄片P和Q为两金属板. 从左向右对着振动片P说话，P振动而Q不动.在P、Q间距减小的过程中 A.电容器的电容增大 B.P上电量保持不变 C.点M的电势比点N的低 D.点M的电势比点N的高 4.决定电容的因素 【例3】研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是 A．实验前，用丝绸摩擦过的玻璃棒与电容器 a板接触，可使电容器a板带正电 B．实验中，只将电容器b板向上平移， 静电计指针的张角变小 C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 A 5.电容器的动态分析 【例4】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示场强、φ表示P点的电势，EP表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是 4.决定电容的因素 9月26日星期日物理作业 作业范围：《三维设计》 P31—32 全部 《课时跟踪检测》P133—134 全部 上交时间：晚修结束后上交（各收一半） Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$