高中物理_电容器中的电容课件_新人教版选修3-1 [恢复]

1、第8节 电容器的电容 、定义：、定义： 任何两个彼此任何两个彼此绝缘绝缘又相距又相距很近很近的的导体导体，组成一个组成一个电容器电容器。 一、电容器一、电容器平行板电容器平行板电容器电介质电介质电容器的极板电容器的极板电容器的极板电容器的极板2 2、电容器的充电：、电容器的充电： 将电容器两个极板将电容器两个极板带上电荷带上电荷的过程，叫的过程，叫电容器的电容器的充电充电。 一、电容器一、电容器 QQ正正极板极板负负极板极板两板分别带两板分别带等量异等量异种种电荷，电荷，每个极板每个极板带电量的带电量的绝对值绝对值叫叫电容器的电容器的带电量带电量E有短暂有短暂的的电流电流两极间两极间有有电压电

2、压3 3、电容器的放电：、电容器的放电： 用导线将充电后的电容器两极接通，两用导线将充电后的电容器两极接通，两极极失去电荷失去电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的放电放电。 一、电容器一、电容器 QQ在在放电放电过程中导线上过程中导线上有有短暂的电流短暂的电流产生产生 电容器两极电容器两极正负电正负电荷荷通过导线中和。通过导线中和。 1 1、电容器带电的特点：、电容器带电的特点： 充电后的电容器两极间的充电后的电容器两极间的电压电压，叫电容，叫电容器的器的电压电压。 二、电容器的电容二、电容器的电容 QQ 电容器的电容器的带电量带电量QQ越多，越多，电压电压U U越高。越高。 Q=0.01

3、C Q=0.01C，U=100V U=100V Q=0.02C Q=0.02C，U=200V U=200V Q=0.03C Q=0.03C，U=300V U=300V QQ与与U U成成正比正比Q/UQ/U是是定值定值两极间有两极间有电压电压U U2 2、电容器带电与水桶盛水类比：、电容器带电与水桶盛水类比： 二、电容器的电容二、电容器的电容h=1cmV=1dm3h=2cmV=2dm3V V与与h h成成正比正比V/hV/h是是定值定值ShV水桶截面积水桶截面积二、电容器的电容二、电容器的电容h=1cmV=1dm3h=1cmV=4dm3水桶水桶V/h=SV/h=S越大，容越大，容纳水的本领越强

4、纳水的本领越强2 2、电容器带电与水桶盛水类比：、电容器带电与水桶盛水类比： S S与与V V 、 h h无关无关3 3、电容的定义：、电容的定义： 电容器所带电容器所带电量电量QQ与电容器两极间的与电容器两极间的电电压压U U的的比值比值，叫电容器的，叫电容器的电容电容。 QQ二、电容器的电容二、电容器的电容UUQC 容纳电荷的本领容纳电荷的本领，与水桶截面积与水桶截面积S S类比类比4 4、电容的单位：、电容的单位：二、电容器的电容二、电容器的电容法拉法拉: : F F还有：还有：微法微法（ ）、）、皮法皮法（p p） pFFF126101011F=1C/V 1F=1C/V 如果一个电容器

5、带如果一个电容器带1C1C电量时，两极间电电量时，两极间电压是压是1V1V，这个电容器的电容就是，这个电容器的电容就是1F 1F 电容器的电容器的电容电容与与电量电量QQ及电压及电压U U都无关，由电都无关，由电容器容器本身本身决定。决定。与水桶与水桶截面积截面积S S类似。类似。例与练例与练D-9.0-9.01010-8-8C C C C QQ9.09.01010-8-8 1.51.510104 4 1.51.510104 4 电容与电容与电电压压U U无关无关例与练例与练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 22C

6、UQ )(1212UUCQQUCQ即C102.0-7例与练例与练1 1、电容与两板正对面积、电容与两板正对面积S S的关系：的关系：三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容SUSUUQC SC CC静电计静电计2 2、电容与板间距离、电容与板间距离d d的关系：的关系：三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容dUdUdC1CUQC C3 3、电容与电介质的关系：、电容与电介质的关系：三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容介质UrCCUQC 4 4、平行板电容器的电容公式：、平行板电容器的电容公式：三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容SC dC1两板间距离两板间距离kdSC

7、r4两板正对面积两板正对面积介电常数介电常数真空真空 r r=1=1静电力常量静电力常量rC5 51010-11-11 F2.52.51010-11-11 F2.52.51010-11-11 F例与练例与练平行板电容器的两类典型问题的讨论平行板电容器的两类典型问题的讨论一、定电压问题一、定电压问题二、定电荷量问题二、定电荷量问题情形：情形：电容器始终与电源连接电容器始终与电源连接情形：情形：电容器充电后与电源断开电容器充电后与电源断开问题：改变正对面积问题：改变正对面积 S S、极板间距、极板间距 d d 则电容则电容 C C、电荷量、电荷量 QQ、电场强度、电场强度 E E 如何变化如何变化

8、问题：改变正对面积问题：改变正对面积 S S、极板间距、极板间距 d d 则电容则电容 C C、电压、电压 U U、电场强度、电场强度 E E 如何变化如何变化 C/2C/2 正正负负例与练例与练 2C2C U/2U/2E E例与练例与练 2C2C 负负正正例与练例与练不变USCQ不变d不变E例与练例与练CD不变UdECQdC1UQC 例与练例与练AB不变QddUE CUCdQE E与与d d无关无关，即即E E不变不变。例与练例与练BCD=A AB BP PC C例与练例与练C mgFNmgF12101CNdUE/1024CEFq17105例与练例与练1 1、固定电容器：、固定电容器：四、常

9、用电容器四、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，用为电介质，用两层两层铝箔铝箔为极板。为极板。符号：符号：1 1、固定电容器：、固定电容器：四、常用电容器四、常用电容器（2 2）电解电容器：）电解电容器： 用用铝箔铝箔做一个极板，以铝箔上做一个极板，以铝箔上很薄很薄的一层氧化膜的一层氧化膜为电介质，用为电介质，用浸过电解浸过电解液的纸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：四、常用电容器四、常用电容器 两极由两极由两组铝片两组铝片组成，固定的一组铝组成，固定的一组铝片叫做定片，可以

10、转动的一组铝片叫做片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片动片; ;空气空气为电介质。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发生变化，电容相应生变化，电容相应变化变化。符号：符号：3 3、击穿电压和额定电压：、击穿电压和额定电压：四、常用电容器四、常用电容器 加在电容器两极板上的电压不能超过加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将某一个限度，超过这个限度，电介质将被被击穿击穿，这个电压称为，这个电压称为击穿电压击穿电压。 电容器电容器正常工作正常工作时两极板上的时两极板上的最大电最大电压压，称为，称为额定电压额定电压。额定电压额定电压

11、比比击穿电压击穿电压低低外壳上标的电压外壳上标的电压是是额定电压额定电压额定电压额定电压25V25V是电容器是电容器正常工正常工作作时两极板上的时两极板上的最大电压最大电压电容器的电压多数情电容器的电压多数情况下是况下是交流电压交流电压例与练例与练D例与练例与练变大变大变大变大不变不变最小最小电容器放电过程中电容器放电过程中电流随时间变化的图像电流随时间变化的图像1 1、在图中画一个狭长矩形，它、在图中画一个狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？的面积的物理意义是什么？ 电荷量电荷量2 2、怎样根据图像计算电容器在、怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？全部放电过程中释放的电荷量？

12、 图像与坐标轴间的面积图像与坐标轴间的面积 4040格格 Q=3.2Q=3.21010-3-3C C 3 3、根据以上数据估算出的电容是多少？、根据以上数据估算出的电容是多少？ C=4C=41010-4-4F F小小 结结一、电容器一、电容器1 1、任何两个、任何两个彼此绝缘彼此绝缘又相互靠近的又相互靠近的导体导体都可以构成电容器。都可以构成电容器。2 2、 电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电场能电场能 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能电容器的放电：电容器与导线相连，电场能其他形式能其他形式能二、电容二、电容1 1、定义、定义: : 2 2、单位：法拉、单位：法拉F F 1F=106F=1012pF三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容 C