(课堂设计)2014-2015高中物理 24 电容器 电容课件 沪科版选修3-1

1、第第4课时课时 电容器电容器 电容电容学学 习习 目目 标标思思 维维 启启 迪迪1.知道什么是电容器及知道什么是电容器及常见的电容器；常见的电容器；2.理解电容器电容的理解电容器电容的 概概念及定义式，并能用来念及定义式，并能用来进行有关的计算；进行有关的计算；3.知道平行板电容器的知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题运用其讨论有关问题. 照相机上用的电子闪光灯可在瞬间产照相机上用的电子闪光灯可在瞬间产生刺眼的强光，其工作原理是先储存电荷，生刺眼的强光，其工作原理是先储存电

2、荷，完成闪光灯的储能过程，然后当闪光灯被完成闪光灯的储能过程，然后当闪光灯被触发后，能量瞬间释放，导致管内气体发触发后，能量瞬间释放，导致管内气体发出耀眼的白光，达到闪光的效果要储存出耀眼的白光，达到闪光的效果要储存电荷就要用到一种重要的电子元件电荷就要用到一种重要的电子元件电电容器容器(如图如图241所示所示)那么，什么是那么，什么是电容器，它为什么能贮存电荷呢？电容器，它为什么能贮存电荷呢？图图2-4-1一、电容器及电容器的充、放电现象一、电容器及电容器的充、放电现象1电容器：把能储存电荷和电能的装置叫做电电容器：把能储存电荷和电能的装置叫做电容器容器两个彼此两个彼此_又相距很近的又相距很

3、近的_ ，就可以看，就可以看成一个电容器常见的最简单的电容器是成一个电容器常见的最简单的电容器是_电容器电容器2平行板电容器平行板电容器(1)基本结构：两块彼此绝缘、互相靠近的平行基本结构：两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成金属板组成知识梳理知识梳理绝缘绝缘导体导体平行板平行板(2)带电特点：两板电荷等量异号，分布在相对带电特点：两板电荷等量异号，分布在相对两板的内侧两板的内侧(3)板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为EU/d，方向垂直板面，方向垂直板面电容器的充、放电现象电容器的充、放电现象电容器充电电容器充电电容器放电电容器放电两极板分别带上两极

4、板分别带上_电电荷荷两极板上电荷互相两极板上电荷互相_有瞬时的充电电流流向正极板有瞬时的充电电流流向正极板有瞬时的放电电流流向负极板有瞬时的放电电流流向负极板两极板间形成电场储存两极板间形成电场储存_两极板间失去电场，两极板间失去电场，_转化转化为其他能为其他能等量异种等量异种中和中和电能电能电能电能二、电容二、电容电荷量电荷量电荷电荷法拉法拉法法F106 10121 V正比正比正比正比反比反比三、电容器的分类三、电容器的分类1按电介质分：空气电容器、按电介质分：空气电容器、_电容器、电容器、 _电容器、陶瓷电容器、电容器、陶瓷电容器、 _电容器、电容器、 _电容器等电容器等2按是否可变分：按

5、是否可变分： _电容器、电容器、 _电容器电容器四、电容器的额定电压和击穿电压四、电容器的额定电压和击穿电压1击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的上的_电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏损坏2额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压，额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压，它比它比_要低一些，电容器上标明的电压都是要低一些，电容器上标明的电压都是_ 纸质纸质电解电解云母云母涤纶涤纶可变可变固定固定最大最大击穿电压击穿电压额定电压额定电压1下列关于电容器的叙述中正确的是下列关于电容器的叙述中正确的

6、是 ()A电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器电的容器才称为电容器B任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，都能组成电容器，而且跟这两个导体是否带电无关都能组成电容器，而且跟这两个导体是否带电无关C电容器所带的电荷量是指每个极板所带电电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值荷量的绝对值D电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程是将电电容器的电能并储存起来；电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能容器储存的电能转化为其他

7、形式的能基础自测基础自测解析解析：并不是只有带电时的电容器才称为电：并不是只有带电时的电容器才称为电容器，容器，A错，错，B对每个极板所带电荷量的绝对值对每个极板所带电荷量的绝对值称为电容器的带电荷量，称为电容器的带电荷量，C对电容器充电的过程对电容器充电的过程中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转化为其他形式的能，化为其他形式的能，D对对答案答案：BCD2对于给定的电容器，在描述电容对于给定的电容器，在描述电容C、带电荷、带电荷量量Q、两板间电势差、两板间电势差U的相互关系中，下列图像中正的相互关系中，下列图像中正确的是确的是 ()答案答案：AC

8、E3. 如图如图242所示是一个由电所示是一个由电池、电阻池、电阻R、开关、开关S与平行板电容器组与平行板电容器组成的串联电路，开关成的串联电路，开关S闭合在增大闭合在增大电容器两极板间距离的过程中电容器两极板间距离的过程中 ()A电阻电阻R中没有电流中没有电流B电容器的电容变大电容器的电容变大C电阻电阻R中有从中有从a流向流向b的电流的电流D电阻电阻R中有从中有从b流向流向a的电流的电流答案答案：C图图2-4-24水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态现将容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态现将电容器两板间

9、的距离增大，则电容器两板间的距离增大，则()A电容变大，质点向上运动电容变大，质点向上运动B电容变大，质点向下运动电容变大，质点向下运动C电容变小，质点保持静止电容变小，质点保持静止D电容变小，质点向下运动电容变小，质点向下运动答案答案：D5一个电容器带电荷量为一个电容器带电荷量为Q时，两极间电压为时，两极间电压为U，若使其带电荷量增加若使其带电荷量增加4.0107 C时，它两极间的电势时，它两极间的电势差增加差增加20 V，则它的电容为，则它的电容为 ()A1.0108 FB2.0108 FC4.0108 F D8.0108 F答案答案：B （1）定义式：）定义式： 是电容的定义式，适用于所

10、有的电容器是电容的定义式，适用于所有的电容器.式中式中Q、U是变量，而对确定的电容器来说，是变量，而对确定的电容器来说，C是不变的，是不变的，Q与与U成正比成正比.电容的定义式也可理解为电容的定义式也可理解为 .（2）C与与Q不成正比，不成正比，C与与U也不成反比，即也不成反比，即C与与Q，U均无关系，均无关系，C的大小由它自身来决定的大小由它自身来决定.电容定义式的理解电容定义式的理解【例例1】 有一充电的平行板电容器，两板间电压有一充电的平行板电容器，两板间电压为为3 V，现使它的电荷量减少，现使它的电荷量减少3104 C，于是电容器，于是电容器两极板间电压降为原来的两极板间电压降为原来的

11、1/3，此电容器的电容是，此电容器的电容是_F，电容器原来的带电荷量是，电容器原来的带电荷量是_C，若电，若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是_F.解析解析：(1)电容器两极板间电势差的变化量为电容器两极板间电势差的变化量为(2)电容器原来的电荷量为电容器原来的电荷量为Q，则，则QCU1.51043 C4.5104 C(3)电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150 F.答案答案：1504.5104150一个平行板电容器

12、，使它的每极板所带电荷一个平行板电容器，使它的每极板所带电荷量从量从Q130106 C增加到增加到Q236106 C时，两时，两板间电势差从板间电势差从U110 V增加到增加到U212 V，这个电容，这个电容器的电容是多大？如要使两板电势差从器的电容是多大？如要使两板电势差从10 V降为降为U26 V，则每板需减少多少电荷量，则每板需减少多少电荷量解析解析：电荷量的增加量和电势差的增加量分别：电荷量的增加量和电势差的增加量分别为：为：QQ2Q136106 C30106 C6106 C，UU2U112 V10 V2 V.根据电容的定义式，它等于每增加根据电容的定义式，它等于每增加1 V电势差电势

13、差所需增加的电荷量，所需增加的电荷量，要求两极板间电势差降为要求两极板间电势差降为6 V，则每板应减少的，则每板应减少的电荷量为：电荷量为：QCU3106(106) C12106 C1.2105 C.答案答案：见解析：见解析平行板电容器的决定因素平行板电容器的决定因素【例例2】 如图如图243所示的实验装置中，平行所示的实验装置中，平行板电容器的极板板电容器的极板A与一灵敏静电计相接，极板与一灵敏静电计相接，极板B接接地若极板地若极板B稍向上移动一点，由观察的静电计指稍向上移动一点，由观察的静电计指针变化做出平行板电容器的电容变小的结论的依据针变化做出平行板电容器的电容变小的结论的依据是是 (

14、)图图2-4-3A两板间电压不变，极板上的电荷量变小两板间电压不变，极板上的电荷量变小B两板间电压不变，极板上的电荷量变大两板间电压不变，极板上的电荷量变大C极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小D极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大答案答案：D绝缘金属平行板电容器充电绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板若减小两极板a、b间的距离，同时间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图在两极板间插入电介质，如图244 所示，则所示，则 ()A电容器的电势差会减小电容器

15、的电势差会减小B电容器的电势差会增大电容器的电势差会增大C静电计指针的偏转角度会静电计指针的偏转角度会减小减小D静电计指针的偏转角度会静电计指针的偏转角度会增大增大图图2-4-4答案答案：AC(1)平行板电容器连接在电源两端时，电容器的平行板电容器连接在电源两端时，电容器的d、S、发生变化，将引起电容器的发生变化，将引起电容器的C、Q、U、E怎样变怎样变化？化？由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差U保持不变保持不变“”表示增大，表示增大，“ ”表示减小表示减小平行板电容器的动态问题分析平行板电容器的动态问题分析(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接，平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的电容器的d、S变化，将引起变化，将引起C、Q、U、E怎样变怎样变化？化？(Q保持不变保持不变)【例例3】 连接在电池两极上的平行板电容器，连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时当两极板间的距离减小时 ()A电容器的电容电容器的电容C变大变大B电容器极板的带电荷量电容器极板的带电荷量Q变大变大C电容器两极间的电势差电容器两极间的电势差U变大变大D电容器两极板间的电场强度电容器两极板间的电场强度E变大变大答案答案：ABD如图如图245所示，用静电计可以测量已充所示