广西贵港市平南县高级示范高中教科版 1.6 电容器和电容(共26张PPT)

1、电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。 20132013、0606 电容器和电容电容器和电容带电体放在空中，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，我们就需要有一个能电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器装电荷的容器”电容器。电容器。闪光灯闪光灯多媒体实验室多媒体实验室闪光灯的内部结构闪光灯的内部结构电容器电容器电容器

2、的应用电容器的应用是一种重要是一种重要的电学元件的电学元件说明：以纸介质电容器为例说明：以纸介质电容器为例, ,观察电容器的结构。观察电容器的结构。一、电容器一、电容器1 1、构造：、构造：在两个相距很近的平行金属板中间夹在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质上一层绝缘物质电介质电介质, ,就组成一个简单的电就组成一个简单的电容器。容器。2 2、电路图符号电路图符号：断路断路1 1、电容器的充电：、电容器的充电： Q QQ Q将电容器两个极板将电容器两个极板带上等量异种电荷带上等量异种电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的充电充电。 正正极板极板负负极板极板有短暂的有短暂的电流电流两

3、极间有两极间有电压电压两板分别带两板分别带等量等量异种异种电荷，每个电荷，每个极板带电量的极板带电量的绝绝对值对值叫电容器的叫电容器的带电量带电量E E二、电容器的充电和放电二、电容器的充电和放电注意：注意：若电容器保持与电源连接，则板间电压若电容器保持与电源连接，则板间电压U U不变；若断开电源，则极板所带电量不变；若断开电源，则极板所带电量Q Q不变。不变。2012.8.112012.8.111、有电流，电流方向为流入电容器正极板，电流强度由大到小；2、电容器带电量增加；3、电容器两极板间电压升高；4、电容器中电场强度增加。 （二）充电过程 当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容

4、器两极板间电压与充电电压相等。2 2、电容器的放电：、电容器的放电： Q QQ Q 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的荷的过程，叫电容器的放电放电。 在在放电放电过程中导过程中导线上有线上有短暂的电短暂的电流流产生产生U=0U=0（三）放电过程1、有电流，电流方向是从正极板流出，电流强度由大变小；2、电容器上电量减小；3、电容器两极板间电压降低；4、电容器中电场强度减弱。当电容器放电结束后，电容器电路中无电流。放电过程实际上是正负电荷的中和U U+ + + + + + + + + + + + + + +- - - - - -

5、 - - - - - - - - -Q Qd=1cmd=1cm电容器是用来储存电荷的容器电容器是用来储存电荷的容器类比法理解电容概念（电容器与水容器）类比法理解电容概念（电容器与水容器）水深水深H H 两极板间电势差两极板间电势差U U水体积水体积V V 每个极板带电量每个极板带电量Q Q容器的截面积容器的截面积S S 电容电容C CS = V/HS = V/HC = Q/UC = Q/U问题：水杯的问题：水杯的S S水的水的V V、H H有关吗？有关吗？C C不由不由Q Q和和U U来决定，由来决定，由电容器本身来决定。电容器本身来决定。1 1、定义：、定义：电容器所带的电荷量电容器所带的电

6、荷量Q Q与电容器两极板间与电容器两极板间的电势差的电势差U U的比值的比值 2 2、定义式：、定义式： ，或者，或者UQCUQC 3 3、物理意义：、物理意义：C C是表示电容器容纳电荷本领的物理量是表示电容器容纳电荷本领的物理量 4 4、单位：、单位： 在国际单位制中单位是法拉（在国际单位制中单位是法拉（F F） 1F=1C/V1F=1C/V 常用单位：常用单位：微法（微法（FF););皮法（皮法（pF)pF) 1F=10 1F=10-6-6F 1F=10F 1F=10-12-12F FQ Q指每一个极板带电量绝对值指每一个极板带电量绝对值1 1、某一电容器，当所带电量为、某一电容器，当所

7、带电量为4 41010-6-6C C，两极板间的，两极板间的电势差为电势差为20v20v，求：，求：1 1）电容器的电容）电容器的电容. .2 2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少）当所带电量减半时，电容器的电容为多少? ?3 3）如果电容器不带电呢？）如果电容器不带电呢？解解:1):1)FVCUQC76102201042)2)仍是仍是2 21010-7-7 F. F.3)3)仍是仍是2 21010-7-7 F. F.电容的大小由电容器本身决定，与哪些因素有关？电容的大小由电容器本身决定，与哪些因素有关？极板面积极板面积极板距离极板距离电介质电介质方法：控制变量法方法：控制变量法+ + +

8、 + + + + 实验探究：实验探究：影响平行板电容器电容的因素影响平行板电容器电容的因素 - - - - - - -改变改变d d改变改变S S改变改变电介质电介质说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。电势差的大小。多媒体实验室多媒体实验室平行板电容器的电容公式：平行板电容器的电容公式：SC dC1两极板间距离两极板间距离kdSCr4两极板正对面积两极板正对面积静电力常量静电力常量rC介电常数介电常数真空真空 =1=1

9、r几种常用电介质的相对介电常数几种常用电介质的相对介电常数电介质电介质空气空气煤油煤油石蜡石蜡陶瓷陶瓷玻璃玻璃云母云母水水r1.00051.00052 26 66 68 84 411112.02.02.12.18181 空气的相对介电常数与空气的相对介电常数与1 1十分接近，研十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。究中，空气对电容的影响一般可以忽略。1 1、固定电容器：、固定电容器：五、常用电容器五、常用电容器（1 1）聚苯乙烯电容器：）聚苯乙烯电容器： 以以聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄膜为电介质，为电介质，两层铝箔两层铝箔为极板。为极板。符号：符号：（2 2）电解电容器：）电解电容器：

10、用用铝箔铝箔做一个极板，以铝箔上做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜很薄的一层氧化膜为电介质，用为电介质，用浸过电解液的纸浸过电解液的纸做另一个极板。做另一个极板。符号：符号：电容较大电容较大2 2、可变电容器：、可变电容器： 两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；可以转动的一组铝片叫做动片可以转动的一组铝片叫做动片; ;空气为电介质。空气为电介质。 转动动片，使两组铝片的转动动片，使两组铝片的正对面积正对面积发生变化，电发生变化，电容相应容相应变化变化。符号：符号：3 3电容器的额定电压和击穿电压电容器的额定电压和击穿电压(1)(1)额定电压

11、：电容器能够额定电压：电容器能够_工作工作时的电压时的电压(2)(2)击穿电压：电介质被击穿时加在电容击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的器两极板上的_电压，若电压超过这电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏一限度，则电容器就会被损坏长期正常长期正常最小最小、电容器、电容器的充放电的充放电 二、二、 电电 容容 三、平行板电容器：三、平行板电容器：、定义：、定义：充电：使原本充电：使原本不带电的两板不带电的两板带带上上等量异种电荷等量异种电荷的过程的过程放电：放电： 使充电后的电容器电荷使充电后的电容器电荷中和失去电荷中和失去电荷的过程的过程、定义：两块、定义：两块彼此靠近彼此靠

12、近又又互相绝缘互相绝缘的导体的导体组成的器件。组成的器件。一、一、电电容容器器、表达式：、表达式：、物理意义：反映电容器容纳电荷量本领的强弱物理意义：反映电容器容纳电荷量本领的强弱、国际单位：法拉或法（、国际单位：法拉或法（F F）四、电容器的种类四、电容器的种类KdSC41 1、关于电容，下列说法中正确的是、关于电容，下列说法中正确的是 （ ）A A电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大大B B电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大C C如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零如果电

13、容器两极板上没有带电，它的电容为零D D对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加增加而增加D D2 2、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V6V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.0-9.01010-8-8C C ，则电容器的带电量为则电容器的带电量为 C C，电容器的电容为电容器的电容为 pFpF。若将此电容器若将此电容器两极板与电动势为两极板与电动势为12V12V的电池组相连，则电容器的电的电池组相连，则电容器的电容为容为 pFpF。 Q QQ Q9.09.01010-8-8 1.51.510104 4 1.51.510104 4 2.02.01010-8-8F F UQC11UQC 电容的另一种定义式电容的另一种定义式11CUQ 22UQC 22CUQ )(1212UUCQQUCQ即C102.0-74 4、平行板电容器充电平衡后仍与、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连电源相连，两极板间，两极板间的电压是的电压是U U，电荷量为，电荷量为Q Q，两极板间场强为两极板间场强为E E，电容为电容为C C，