选修3-1电容器的电容

1、1.4 电容器 使物体带电后，如何保存电荷呢？使物体带电后，如何保存电荷呢？容容 器器 一 储存电荷的装置电电容容器器历史上最早的电容器历史上最早的电容器莱顿瓶莱顿瓶它是一个玻璃瓶，瓶里瓶外分别它是一个玻璃瓶，瓶里瓶外分别贴有锡箔，瓶里的锡箔通过金属贴有锡箔，瓶里的锡箔通过金属链跟金属棒连接，棒的上端是一链跟金属棒连接，棒的上端是一个金属球，个金属球，由于它是在莱顿城发由于它是在莱顿城发明的。所以叫做莱顿瓶明的。所以叫做莱顿瓶。莱顿瓶出现后很快在欧洲引起了莱顿瓶出现后很快在欧洲引起了强烈的反响，电学家们不仅利用强烈的反响，电学家们不仅利用它们作了大量的实验，而且做了它们作了大量的实验，而且做了

2、大量的示范表演，有人甚至用它大量的示范表演，有人甚至用它来点燃酒精和火药。来点燃酒精和火药。 诺莱特邀请了路易十五的王室成员和诺莱特邀请了路易十五的王室成员和大臣们观看莱顿瓶放电的表演。他让七大臣们观看莱顿瓶放电的表演。他让七百名修道士手拉手排成一行，队伍全长百名修道士手拉手排成一行，队伍全长约约300米。然后，诺莱特让排头的修道米。然后，诺莱特让排头的修道士用手握住莱顿瓶的金属引线（此时莱士用手握住莱顿瓶的金属引线（此时莱顿瓶已经充完电），一瞬间，七百名修顿瓶已经充完电），一瞬间，七百名修道士，因受电击几乎同时跳起来，在场道士，因受电击几乎同时跳起来，在场的人无不为之口瞪目呆。的人无不为之口

3、瞪目呆。这个表演向人们展示了电的巨大威力的这个表演向人们展示了电的巨大威力的同时，也证明了莱顿瓶确实可以储存电同时，也证明了莱顿瓶确实可以储存电荷。荷。巴黎一座大教堂前的一次众僧齐跃巴黎一座大教堂前的一次众僧齐跃现现代代生生活活中中的的各各种种电电容容器器电电容容器器是是电电气气设设备备中中不不可可缺缺少少的的元元件件纸纸介介电电容容器器导线导体膜（锡箔或铝膜） 绝缘纸（石蜡浸过的纸） 电容器的奥秘电容器的奥秘1 1）两个相离很近的）两个相离很近的导体导体极板极板1.构造：构造：2 2）导体中间夹一层绝）导体中间夹一层绝 缘物物质缘物物质电介质电介质任何两个彼此绝缘又相隔很近导任何两个彼此绝缘

4、又相隔很近导体，都可以看成是一个电容器。体，都可以看成是一个电容器。3 3）两条引线）两条引线导体导体导体绝缘绝缘物质物质 平行板电容器两个极板是平行金属板的两个极板是平行金属板的电容器电容器平行板电容器平行板电容器电容器的符号电容器的符号实实验验室室仪仪器器电容器电容器 的的 工工 作作 方方 式式充电后，电容器两个极板充电后，电容器两个极板带上带上等量异种电荷。等量异种电荷。 （注注：电容器的带电量：电容器的带电量：指每个指每个极板带电荷量的绝对值极板带电荷量的绝对值）充电结束后，电容器由电充电结束后，电容器由电源获得了电能，储存在电源获得了电能，储存在电场中，称为场中，称为电场能。电场能

5、。电容器电容器 的的 工工 作作 方方 式式放电后，两个极板上的电放电后，两个极板上的电荷中和，电容器荷中和，电容器不带电不带电。 放电后，电场能转化为其放电后，电场能转化为其他形式的能。他形式的能。电容器电容器 存储电荷的特性存储电荷的特性-+哪个电容器容纳电荷的本哪个电容器容纳电荷的本领大呢？领大呢？哪个水桶容纳水的本领大哪个水桶容纳水的本领大呢？呢？比较体积比较体积V V比较比较 ? ?+-电容器电容器 存储电荷的特性存储电荷的特性+-+-哪个电容器容纳电荷的本哪个电容器容纳电荷的本领大呢？领大呢？常数QU科学家发现电容器的带电量科学家发现电容器的带电量Q与两极板间的电压与两极板间的电压

6、U的比值的比值是一个定值。是一个定值。即：不同的电容器电容器的这个常数一般是不同的。电容器的电容器的电容电容 二二 电容器的电容电容器的电容电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q Q与电容器两极板间的电压与电容器两极板间的电压U U的比值，叫做电容器的电容。的比值，叫做电容器的电容。2 .公式：3. 3.单位：单位：法拉 （F） 1 F1C/V微法(uF)皮法(pF)4. 4.物理意义物理意义：C=UQUQ=1 1 定义：定义：1F106uF1012pF表征了电容器容纳电荷本领的大小表征了电容器容纳电荷本领的大小 三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容平行板电容器的平行板电容器的C C与自

7、与自身哪些因素有关呢？身哪些因素有关呢？CUQ定义式：想一想 三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容2.可能与正对面积s s有关3.可能与板间电介质有关d电电介介质质s1.可能与板间距离的d有关猜想：理论实验证明： 三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容UQC定义式：定义式：d1CSCrC理论实验证明： 三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容UQC定义式：定义式：dSKrCdKSr4C四 课堂小结1、电容器结构工作方式充电放电2、电容定义公式单位物理意义3、平行板电容器实验CkdS4rUQC 四 课堂小结4. 解决好平行板电容器的两类解决好平行板电容器的两类问题要抓住两问题要抓住两

8、 个关键：个关键：A A、充电后仍连接电源，电容器两端、充电后仍连接电源，电容器两端电压不变；电压不变；B、充电后断开电源，电容器上的电、充电后断开电源，电容器上的电荷量保持不变。荷量保持不变。d增加增加4SCkdC减小减小Q=C UQ减小减小E=U/dE减小减小S减小减小4SCkdC减小减小Q=C UQ减小减小E=U/dE不变不变电容器始终与电源连接，电容器始终与电源连接，U保持不变。保持不变。解题关键解题关键电容器充电后与电源断开，电容器充电后与电源断开，Q保持不变。保持不变。d增加增加4SCkdC减小减小U=Q/CU增加增加E=U/dE不变不变S减小减小4SCkdC减小减小U=Q/CU增加增加E=U/dE增加增加分析（1）分析（2）