2.1 电容器与电容 课件-2025-2026学年高二上学期物理粤教版必修第三册

第二章 静电场的应用 第1节 电容器与电容 1.认识常用的电容器，了解电容器的应用。 2.知道电容器和平行板电容器的概念，知道电容器的充、放电现象。 3.理解电容的定义、公式，并会应用定义式进行简单的计算。 4.了解影响平行板电容器大小的因素及平行板电容器电容公式。 能盛装东西的物体称为容器，能盛水的容器就可以称为水容器。水可以用容器储存起来，电荷是否也可以用一个“容器”储存起来呢？ 一、识别电容器 平行板电容器 电介质 电容器的极板 电容器的极板 1.电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质（空气也是一种电介质），就构成了一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。 2.电路图符号： 电解电容器 纸质电容器 聚苯乙烯电容器 陶瓷电容器 云母电容器 空气电容器 3.分类 4.应用： 收音机 照相机 电视机 键盘 二、电容器的充、放电 1.使电容器的两个极板分别带上等量的异种电荷，这个过程叫充电 U + + + + + + -Q +Q - - - - - - Q↑、U ↑、E ↑ 稳定后不变 G （1）两极板带等量异种电荷；（2）两极板间有与电源相等的电压； （3）两极板间有匀强电场； （4）两极板间储存有电场能。 电能 电场能 充电完成后： Q↓、U ↓、E ↓ 稳定后均为零 其他 电场能 （1）两极板带电量为0； （2）两极板间电压U=0； （3）两极板间场强E=0； （4）两极板间无电场能。 放电完成后： U + + + + + + -Q +Q - - - - - - G 2.已经充电的电容器两极板上的电荷的中和过程，叫放电。 设平行板电容器两个极板的正对面积和距离一定，讨论以下问题 电容器两极板之间的场强与电容器的带电量有什么关系？ 电容器两极板之间的电势差与场强有什么关系？ 你能通过推理，得出电容器两极板之间的电势差与电容器带电量的关系吗？ 带电量越大，极板之间的场强越大。 U=E·d ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋Q －Q U 电容器带电量Q越大，极板之间电势差U也越大. 三、电容器的电容 h h A B C 用什么反映容器储水本领？ = - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + C1 C2 - - - - - - - - - - U1=1V U2=2V U1=1V U2=2V 如何反映电容器储存电荷的本领？ 1.定义：电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。 （适用于一切电容，由电容本身性质决定，与Q和U无关） 2.定义式： 3.物理意义：表征电容器容纳电荷本领的物理量; 它反映的是电容器本身的性质。 4.国际单位: 法拉，简称 法，符号是F 1F=1C/V 当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F 常用的单位：微法、皮法 1µF=10-6F 1pF=10-12F 研究表明：Q/U是与电荷量、电势差无关的量，反映了电容器储存电荷的能力 　　电容器的电容由本身结构决定，与Q、U无关。那么，电容大小具体是由什么决定的呢？ 可能有板间距离d、正对面积S、板间介质的绝缘性能等。 平行板电容器的电容公式： 两极板间距离 两极板正对面积 静电力常量 介电常数 四、决定电容的因素 ①由 判断电容C的变化。（C随 εr 、S、d的变化而变化。） ②由 判断Q的变化。 ③由 判断E的变化。 平行板电容器的动态分析 d增加 C减小 Q=CU Q减小 E=U/d E减小 S减小 U不变 C减小 Q=CU Q减小 E不变 E=U/d ①电容器始终与电源连接，U保持不变。 C减小 U=Q/C U增加 E不变 C减小 U=Q/C U增加 E增加 ②电容器始终与电源断开，Q保持不变。 d增加 S减小 Q不变 E=U/d 电容器 充电 在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质 电容 单位：法拉 1F=1C/V 意义：容纳电荷的本领 与电源连接，U保持不变 与电源断开，Q保持不变 放电 1.(多选)关于电容器的充、放电过程，下列说法中正确的是（ ） A.充、放电过程中外电路有瞬间电流 B.充、放电过程中外电路有恒定电流 C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减小 AD 2.(多选)对于一给定的电容器，在如图所示中，描述电容C、带电量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的是（ ） CD 3.如图所示，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 C $