人教版选修3－1　1.8　电容器的电容（50张PPT＋素材）

电容器的电容 人教版高中物理选修3-1 导体 导体 绝缘体 极板 极板 电介质 一、电容器 1.结构 自主学习课本的第29页2、3段 有关电容器的充放电过程分析 充电过程 放电过程 电容器充放电实验 6 2、电容器的充放电 ①充电过程： 充电电流 ----有充电电流 ----电源提供的电荷移动，堆积在极板上 ----板间场强增加 ----电势差增大 电场能增加 ----有放电电流 ----电容器储存的电荷移动，通过导线中和 ----板间场强减弱 ----电势差减小 电场能减少 ②放电过程： 放电电流 思考：水杯容器的储水问题: 水位差h，储水量V ;水位差2h,储水量2V. 如何反映水杯的储水本领？ 2h 2V V h 水容器储存水 电容器储存电荷 水量V 高度差h 本领 电容器与水容器的对比 水容器储存水 电容器储存电荷 水量V 电量Q 高度差h 本领 电容器与水容器的对比 水容器储存水 电容器储存电荷 水量V 电量Q 高度差h 电势差U 本领 电容器与水容器的对比 水容器储存水 电容器储存电荷 水量V 电量Q 高度差h 电势差U 本领 本领 电容器与水容器的对比 二、电容 探究电容器带电量与极板间电势差之间的关系 实验器材：电动势为1.5V的电池三节、电池盒、电容器一个、去掉电池的石英钟一个、带夹子的导线若干 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电容器极板间电势差即电源电压；带电量由石英钟秒针走过格数体现。 次数 充电电压 秒针走过的格数 （描述电容器的带电量） 1 1.5V 2 2 3.0V 4 3 4.5V 6 电容器所带的电荷量Q与电容器两极板电势差U的比值，叫做电容器的电容。 定义： 表达式： 单位： 法［拉］ F 常用单位： 微法（μF） 皮法（ p F ） 单位换算： 1μF=10-6F 1 pF= 10-6F 二、电容 三、平行板电容器的电容 猜想：正对面积S ，距离d , 电解质等 控制变量法实验方案 不变量 改变量 S d 分析 保持Q和d不变 保持Q和S不变 保持Q、S、d均不变 在两极板间插入电介质 控制变量法 控制变量法实验方案 不变量 改变量 分析 d↑ θ↑ C↓ 保持Q和S不变 保持Q和d不变 保持Q、S、d均不变 d↑ 控制变量法实验方案 不变量 改变量 S↓ 分析 d↑ θ↑ C↓ S↓ θ↑ C↓ 保持Q和S不变 d↑ 保持Q和d不变 保持Q、S、d均不变 控制变量法实验方案 不变量 改变量 分析 d↑ θ↑ C↓ S↓ θ↑ C↓ θ↓ C↑ 保持Q和S不变 保持Q和d不变 保持Q、S、d均不变 在两极板间插入电介质 S↓ d↑ 三、平行板电容器的电容 1.极板间是真空时： 2.极板间充满介质时： εr—是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的介电常数。 其中： S — 正对面积 d — 两板间距离 k — 静电常量 23 24 定义式 适用于任何电容器 C与Q、U无关 决定式 只适用于平行板电容器 反映C的决定因素 思考；电容的两种表达式有什么不同？ 例题：下列说法错误的有 [ ] A．给平行板电容器充电时，使一板带正电，另一板带等量负电，任何一板所带电量绝对值就是电容器所带的电量 B．由公式C＝Q/U可知，电容器的电容随着带电量的增加而变大 C．电容器的电容与它是否带电无关 D．给平行板电容器带电Q后保持电量不变，使两板距离逐渐增大，则两板间的电压也随着增大，而两板间的电场强度则保持不变 例题 1、平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连，在这种情况下，如增大两板间距d，则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？ 充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变.如增大d，则由 ， C 将减小，再，Q减小，依E=U/d，E将增大。 2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大d，则C、 U、Q、E分别如何改变 ？ C变小、Q不变、U变大、E不变 结论 （1）若电容器保持与电源相连接，则两极