1.8 电容器 电容 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

8 电容器 电容 问题：带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去，原因？如何才能保存电荷呢？ 感应起电机 莱顿瓶 一、电容器：容纳电荷的电子元件 电容器有广泛的应用…… 1.两个彼此绝缘又互相靠近的导体，就组成一个电容器。 3、平行金属板之间夹上一层绝缘介质，就组成一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。 二、电容器的构造： 2.符号：P46 固定电容器 可变电容器 三、电容器的充、放电： 1、充电：使电容器得到电荷的过程 。 三、电容器的充、放电： 【注意】 充电过程（Q增大），电路中有电流（负极板经电池组到正极板）；极板间无电流。 充电结束时，极板间电压等于电源电压。 Q—— 一个极板所带电量的绝对值。 2、放电：使电容器失去电荷的过程。 三、电容器的充、放电： 三、电容器的充、放电： 【注意】 放电过程（Q减小）， 电路中有电流（正极板经电池组到负极板）；极板间无电流。 放电结束时，极板间电压为0。 实物演示 学标2：电容器的充放电 图： ①充放电过程电流初始最大，之后迅速减小； ②图面积的物理含义是电荷量（电流定义式） 学标2：电容器的充放电 类比法： 类比圆柱 型水杯容 器的储水 h h A B C 1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量； 2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？ 既然电容器能储存电荷，如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢？ 容纳储存水 容纳储存电荷 电荷量 Q 水量 V 电势差 U 水位差 h 横截面 S 电容器 水容器 ？ 大胆猜想 1.定义：电容器带电量Q与两极板间的电压U的比值。 3.单位：法拉（F） 1F=1C/V 常用单位：1F = 106μF = 1012pF 2.定义式： 电容大小是由电容器本身结构决定，与是否充电、Q、U无关。 四、电容（C)——描述电容器容纳电荷的本领 适用于一切电容器 【注意】 电容器的Q—U图象 U/V Q/C △U △Q1 C1 C2 △Q2 C=Q/U C=△Q/△U 【例1】如图所示，对一个给定的电容器充电时，下列的图像中能正确反映电容器的带电量Q、电压U和电容器电容C之间关系的是（ ）   BC 例2．（多选）某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线如图所示，若将该电容器两端的电压从36V升到40V，对电容器来说正确的是（　　） A．该过程是充电过程 B．该过程是放电过程 C．该电容器的电容为5.0×103µF D．该电容器所带电荷量的变化量为0.20 C 电容器的电容与Q 、U 无关，只由电容器本身结构决定的。那么电容器的电容跟什么因素有关呢？ A B 静电计是测量电势差的仪器。在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B 板等电势,因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。 五、平行板电容器的电容： 这里可按备课本教学，先给公式，再强调各量，最后举实验说明。 21 有机玻璃板 + + + + + + - - - - -- 改变d 改变S 改变 电介质  多媒体实验室 控制变量法 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。 学标4：探究平行板电容器电容的影响因素 实验原理：断电时不变，，通过静电计显示的变化，知道的变化 学标4：探究平行板电容器电容的影响因素 五、平行板电容器电容大小的决定因素： A B （3）插入电介质 A B （2）正对面积减小 A B （1）板间距离增大 1.研究思路与方法？ A B C和d成反比 C与S成正比 C与ε成正比 相对介电常数 正对面积 静电力常量 极板间的距离 24 电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关。 几种电介质的相对介电常数 定义式： 决定式 电介质 空气 煤油 石腊 陶瓷 玻璃 云母 水 εr 1.0005 2 2.0-2.1 6 4-11 6-8 81 【例2】在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接,极板B接地.若极板B稍向上移动一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是 (A)两极板间的电压不变,极板上的电量变小 (B)两极板间的电压不变,极板上的电量变大 (C)极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小 (D)极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大 【例3】一个电容器，充电后所带电量为Q=4×10-6C时，它的两极板间的电势差U=2V，由此可知，该电容器的电容是_________F。如果再充进4×10-6C的电荷量，其电容为____ ___F。如果用导线将电容器两极相连后断开，放电完毕后，其电容为____ ___F。 C取决于电容器自身结构，而与是否带电无关。 2×10-6 2×10-6 2×10-6 平行板电容器 【例4】如图展示了研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开，电量Q 将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的 。在常见的电介质中，由于空气的 是最小的，当插入其它的电介质板时，电容器的电容将 （填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 电势差 介电常数 增大 减小 (1)若电容器两极板与电池相连，改变两极板间的距离d.问：电容器的C、Q 、U 、E怎样变化？ 【补充】两种典型情况的讨论： a b 改变S、ε呢？ 29 1.如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源E 恒定，内阻不计。将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则， （1）电容C如何变化？电荷量Q如何变化？ （2）场强E如何变化？带电油滴如何运动？M点电势，油滴电势能如何变化？ 验标1：平行板电容器的动态分析 (2)若电容器充电后与电源断开，再改变极板间的距离d.电容器的Q、C、U、E怎样变化？ a b 改变S、ε呢？ 2．如图所示，一水平放置的平行板电容器的上极板带正电，下极板接地。一带电油滴静止于P点。现将下极板缓慢向上平移到图中虚线位置，在此过程中，则 （1）电容C如何变化？电压U如何变化？ （2）场强E是否变化？ P点电势，油滴电势能如何变化？ 验标2：平行板电容器的动态分析 【思考】S闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中，对电阻R来说，有无电流通过，如果有，方向怎样? · A B R S C · · · · 【综合题】 【练习】如图示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷，S是闭合的，φa表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力，现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则 A. φa变大， F 变大 B. φa变大， F 变小 C. φa不变， F 不变 D. φa不变， F 变小 a B A S 例9、随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为 A.改变了湿度 B.改变了温度 C.改变了磁场 D.改变了电容 【例6】传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意，金属芯线与导电液体形成一个电容器，从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况，两者的关系是： A.C增大表示h增大 B.C增大表示h减小 C.C减小表示h减小 D.C减小表示h增大 导电液体 金属芯线 电 解 质 h 六、常用电容器 聚脂薄膜 电容器 金属化薄 膜电容器 灯具电容器 固定电容器、可变电容器 纸质电容器由两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。 从电容器的包装上可以得到该电容的那些信息？ 【强调】 电容器上一般标有额定电压和电容值；击穿电压 【例7】一个电容器的规格是100μF，25V，对这两个数据的理解正确的是（ ） A.这个电容器加上25V电压时，电容才是100μF B.这个电容器最大电容是100μF，当电荷量较小时，电容小于100μF C.这个电容器所加的电压不能高于25V D.这个电容器所加电压可以低于25V，但电容不变，总是100μF CD Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $