电容器的电容

1、电容器的电容电容器的电容高二（理）物理高二（理）物理主讲教师：梁夏主讲教师：梁夏带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能一个能“装电荷的容器装电荷的容器”电容器。电容器。一、电容器一、电容器:能够容纳（储存）电荷的器件。能够容纳（储存）电荷的器件。电容器是一种存储电荷的装置，它在电容器是一种存储电荷的装置，它在收音机、电视机、洗衣机、电冰箱等各种收音机、电视机、洗衣机、电冰箱等各种家用电器中是一个不可缺少的关键元件之一。家用电器中是一个不可缺少的关键元件之一。例如收音机的例如收音机的“

2、调台调台”就是利用电容器来就是利用电容器来实现的。那么，电容器的构造如何？它有何实现的。那么，电容器的构造如何？它有何性质及特点呢？性质及特点呢？(1)构造：构造： 两个互相靠近且彼此绝缘的导体。两个互相靠近且彼此绝缘的导体。(2)工作方式工作方式:充电充电:使电容器带电的过程。使电容器带电的过程。(其它能转化为电场能其它能转化为电场能) 放电放电:使电容器失去电荷的过程。使电容器失去电荷的过程。(电场能转化为其它形式的能电场能转化为其它形式的能)(3)电容器是储存电场能的装置。电容器是储存电场能的装置。1)原理原理:异种电荷互相吸引。异种电荷互相吸引。 2)电容器的电荷量电容器的电荷量:一个

3、极板所带电量的绝对值。一个极板所带电量的绝对值。不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器这种本领的异同，我们引入一个新的电容器这种本领的异同，我们引入一个新的物理量物理量“电容电容” 。二、电容二、电容:描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。（1）概念：电容器所带电荷量）概念：电容器所带电荷量Q与两极板间与两极板间电势差电势差U的比值叫电容器的电容。的比值叫电容器的电容。（2）定义式：）定义式：QCU （3）单位：法拉（简称法），符号为

4、）单位：法拉（简称法），符号为“F”。 常用单位：微法（常用单位：微法（F）、皮法（）、皮法（pF）。）。 1F = 10-6F，1 pF =10-12F。 电容的大小应取决于自身的结构，那么跟电容的大小应取决于自身的结构，那么跟哪些因素有关呢？哪些因素有关呢？（4）定义式：）定义式：QQQQCUUUU 演示实验结合视频材料演示实验结合视频材料平行板电容器的电容与哪些因素有关平行板电容器的电容与哪些因素有关（5）决定式：）决定式：dkSCr4（平行板电容器）（平行板电容器） r相对介电常数；相对介电常数；k=9.0109Nm2/C2 一般来说，电容器的电容决定于两极板的一般来说，电容器的电容决

5、定于两极板的大小和形状、相对位置及板间的电介质。大小和形状、相对位置及板间的电介质。三、常用电容器：三、常用电容器：（1）按构造分按构造分:固定电容器：固定电容器：C不可变（符号为不可变（符号为 ） 可变电容器：可变电容器：C可改变（符号为可改变（符号为 ）半可变电容器：半可变电容器：C只能作微小改变只能作微小改变（2）按介质分：按介质分：纸介电容器纸介电容器:容量大容量大,价格低价格低,体积小体积小; 损耗大损耗大,有电感。有电感。云母电容器云母电容器:介质损耗小介质损耗小,绝缘性能好绝缘性能好, 较稳定。较稳定。四、电容器的重要指标：电容及额定电压。四、电容器的重要指标：电容及额定电压。瓷

6、介电容器瓷介电容器:耐磨耐磨,寿命长寿命长;易破碎。易破碎。电解电容器电解电容器:容量大容量大(介质薄且两极近介质薄且两极近), 体积小体积小;有极性有极性,易漏电。易漏电。 (符号为：符号为： )（2）击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。）击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。（1）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。）额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。一般情况下，工作电压应低于击穿电压。一般情况下，工作电压应低于击穿电压。问题讨论问题讨论1、判断电容器的带电量、判断电容器的带电量Q、两极板间电势差、两极板间电势差U、两极板间场强两极板间场强E的变化。的变化。2、电容的串联：、电

7、容的串联：1/C=1/C1+1/C2+1/C3电容的并联：电容的并联：C=C1+C2+C3+1、某电容、某电容C=20PF，那么用国际单位表示，那么用国际单位表示，它的电容为它的电容为_F 210-11练习巩固：练习巩固：2、两个电容器电量之比为、两个电容器电量之比为2：1，电压之比为，电压之比为1：2， 则它们的电容之比为则它们的电容之比为_ 。 4:13、关于电容器的电容，下列说法正确的是、关于电容器的电容，下列说法正确的是 A.电容器所带的电荷越多，电容就越大电容器所带的电荷越多，电容就越大B.电容器两极板间电压越高，电容就越大电容器两极板间电压越高，电容就越大C.电容器所带电荷增加一倍

8、，则两极间的电压电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一也一 定增加一倍定增加一倍D.电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量CDD4、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是:（ ）A、平行板电容器一板带电、平行板电容器一板带电Q，另一板带电，另一板带电Q，则此电容器不带电。，则此电容器不带电。B、由公式、由公式C=Q/U 可知，电容器的电容随带可知，电容器的电容随带电量电量Q的增加而变大。的增加而变大。C、平行板电容器保持带电量不变而增大板距、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小。时，两板间电压要减小。D、电容器的带电量与两极板间的电势差

9、成正比。、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比。5、两块平行金属板带等量异量电荷，要使两、两块平行金属板带等量异量电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，应使（应使（ ）A、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍倍B、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍倍C、两板的电荷量减半，而距离变为原来的、两板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍倍D、两板的电荷量减半，而距离变为原来的、两板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍倍C6、用两节相同的电池给两个电容器、用两节相同的电池给两个电

10、容器C1和和C2充电，已知充电，已知C1C2，当达到稳定状态时，两，当达到稳定状态时，两电容器的电差分别为电容器的电差分别为U1和和U2，带电量分别为，带电量分别为Q1和和Q2，则：，则： AU1U2BU1=U2 CQ1=Q2 DQ1Q2 BD7、某平行板电容器的电容为、某平行板电容器的电容为C，带电荷量为，带电荷量为Q，相距为相距为d，今在板间中点放一个电荷量为，今在板间中点放一个电荷量为q的点的点电荷，则它受到的电场力的大小为（电荷，则它受到的电场力的大小为（ ）A、B、 C、D、 2dkQq22dkQq4CdQqCdQq2C8、对于给定的电容器，在描述电容量、对于给定的电容器，在描述电容

11、量C、带电量、带电量Q、两板间电势差、两板间电势差U的相互关系中，下列图的相互关系中，下列图116中正确的是：中正确的是：( )ACE9、在下图所示的实验装置中，平行板电容器的、在下图所示的实验装置中，平行板电容器的极板极板A与一个灵敏的静电计相接，极板与一个灵敏的静电计相接，极板B接地，接地，若极板若极板B稍向上移动一点，由观察到的指针变化稍向上移动一点，由观察到的指针变化做出平行板电容器电容变小的依据是（做出平行板电容器电容变小的依据是（ ） A、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 B、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大、两极板间的电压不变，

12、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D10、平行板电容器充电后与电源断开、平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地负极板接地,在两板间有一正电荷在两板间有一正电荷(电荷量很少电荷量很少)固定在固定在P点点,如图如图所示所示,以以U表示电容两极板间的电压表示电容两极板间的电压,E表示两极板表示两极板间的场强间的场强,Ep表示正电荷在表示正电荷在P点的电势能点的电势能,若保持若保持负极板不动负极板不动,而将正极板移至图中虚线所示的置而将正极板移至图中

13、虚线所示的置,则则A、U变大，变大， Ep不变不变B、E变大，变大， Ep不变不变C、U变小，变小， Ep变大变大D、U不变，不变， Ep不变不变A解：由解：由U=4kQd/rS及及 E=4kQ/ rS可知：可知：d增大，增大，则则U增大而增大而E不变；不变；Ep= qp=qEd1也不变。也不变。11、如图所示，、如图所示， C1和和 C2是两个相同的平行板是两个相同的平行板电容器，带有相等的电荷量，用导线连接如图。电容器，带有相等的电荷量，用导线连接如图。今在电容器今在电容器 C1的两极板间插入一块电介质，在的两极板间插入一块电介质，在电介质插入的过程中，下列哪些现象会发生电介质插入的过程中