电容器及其电容(课件)

1、2.4 2.4 电容器电容器 电容电容一、电容器一、电容器1 1）两个绝缘相离很近的）两个绝缘相离很近的导体极板导体极板1.1.构造：构造：电介质电介质2 2）中间夹一层绝缘物物质）中间夹一层绝缘物物质 电介质电介质注：任何两个彼此绝缘又相隔很近导体，注：任何两个彼此绝缘又相隔很近导体，都可以看成是一个电容器都可以看成是一个电容器极板极板绝缘纸2.作用：作用： 容纳电荷和储存电能的装置容纳电荷和储存电能的装置锡箔3.充电过程充电过程特点：特点：充电电流从电源正极流出，和正极连接的充电电流从电源正极流出，和正极连接的板带正电；板带正电；电荷量电荷量Q和和 电场强度都增加，两板之间电场强度都增加，

2、两板之间的电势差的电势差U增加增加,直到达到电源电压直到达到电源电压E;其他形式的能量转化为电能；其他形式的能量转化为电能；有瞬间的充电电流，充电完毕后电路中无有瞬间的充电电流，充电完毕后电路中无电流，是断路。电流，是断路。4.放电过程放电过程特点：特点： 放电电流从正极板出发；放电电流从正极板出发；电荷量电荷量Q，电势差，电势差U,电场强度电场强度E都逐渐减都逐渐减小，最终为零；小，最终为零；电能转化为其他形式的能；电能转化为其他形式的能；有瞬时放电电流，正负电荷中和完毕后有瞬时放电电流，正负电荷中和完毕后无电流。无电流。电容的引入：电荷能无限地充入电容器吗？电容的引入：电荷能无限地充入电容

3、器吗？电容器不能过度充电。每个电容器容纳电荷的本领是不同的。电容器不能过度充电。每个电容器容纳电荷的本领是不同的。圆柱型水杯容器的储水问题圆柱型水杯容器的储水问题: :hhA AB BC C1.1.水位每升高水位每升高h h，试比较，试比较A A、B B、C C的储水量的储水量2.2.哪个储水本领大？哪个储水本领大？3.3.如何反映其储水本领？如何反映其储水本领？Qh水量深度S截面积=Q Q与与h h的关系的关系=S =S hQ+-+-类比Q QU UC C即：即：C C大容纳电荷的本领大大容纳电荷的本领大C C小容纳电荷的本领小小容纳电荷的本领小S S的大小的大小与与Q Q、h h无关无关U

4、UQQC C的大小与的大小与Q Q、U U无关无关1. 1. 定义：定义：电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q Q与电容器两极板间电势差与电容器两极板间电势差U U的比值，的比值，叫做电容器的电容叫做电容器的电容3.3.定义式：定义式：2.2.物理意义：物理意义：表征电容器表征电容器容纳电荷本领容纳电荷本领的大小的大小4.4.单位：单位：库库/ /伏伏1 1法拉法拉1 1法（法（F F） 1 F1 F1C/V1C/V1F1F10106 6uFuF10101212pFpF微法微法(uF)(uF)皮法皮法(pF)(pF)5.5.影响因素影响因素：数值上等于两板极间的电势差数值上等于两板极间的电势

5、差为为1V1V时电容器需要的电荷量时电容器需要的电荷量由电容器自身（结构特点）决定电容器自身（结构特点）决定，与电荷量与电荷量Q Q及及U U无关无关二、电容二、电容 C CC=Q/U练习练习1.有一电容器，两板间电压为有一电容器，两板间电压为3V，当使他的电，当使他的电荷量减少荷量减少3 10-4C时，两极板间的电压降为时，两极板间的电压降为原来的原来的1/3,此电容器的电容是此电容器的电容是 F;电容器原来的电荷量是电容器原来的电荷量是 C;若电容若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是是 F 。1504.5 10-4150U/VQ/C UQ4S

6、Ckd三三.探究影响平行板电容器电容的因素探究影响平行板电容器电容的因素3.平行板电容器电容的决定式：平行板电容器电容的决定式：1.构造：构造：两块彼此绝缘又靠的很近的平行板构成；两块彼此绝缘又靠的很近的平行板构成；2.特点：特点：内部是匀强电场内部是匀强电场说明：说明： 介电常数，与两板之间的绝缘物质有关介电常数，与两板之间的绝缘物质有关s 两板的正对面积两板的正对面积d 两板之间的距离两板之间的距离k 静电力常量静电力常量p20 3题 四、常用电容器四、常用电容器 1 1、常用电容器从构造上看，分为固定电容器和可变电容器、常用电容器从构造上看，分为固定电容器和可变电容器两类两类. .（1

7、1）固定电容器：）固定电容器：电容是固定不变的，常用的是以云母、陶瓷、聚苯乙电容是固定不变的，常用的是以云母、陶瓷、聚苯乙烯等为电介质的电容器和电解电容器烯等为电介质的电容器和电解电容器聚丙烯聚丙烯电容器电容器固定电容器符号固定电容器符号电解电容器电解电容器电解电容器符号电解电容器符号电解电容器两接线电极有正、负之分，使用时极性不能接错电解电容器两接线电极有正、负之分，使用时极性不能接错（2 2）可变电容器：）可变电容器：电容是可以改变的，一般是以改变正对电容是可以改变的，一般是以改变正对面积来改变电容的面积来改变电容的可变电容器可变电容起符号可变电容起符号2、电容器上的标称值：电容器上一般都

8、标有电容器的电容和额定电压值、电容器上的标称值：电容器上一般都标有电容器的电容和额定电压值（1 1）击穿电压：加在电容器上的电压若超过某一限度，）击穿电压：加在电容器上的电压若超过某一限度，电介质将被击穿，这个极限电压称为击穿电压电介质将被击穿，这个极限电压称为击穿电压（2 2）额定电压：是指电容器长期工作时所能承受的电压，它）额定电压：是指电容器长期工作时所能承受的电压，它比击穿电压要低，电容器上的标称电压是额定电压，电容器比击穿电压要低，电容器上的标称电压是额定电压，电容器在不高于额定电压下工作都是安全、可靠的，不要误认为电在不高于额定电压下工作都是安全、可靠的，不要误认为电容器只有在额定

9、电压下工作才是正常的容器只有在额定电压下工作才是正常的小结小结一、电容器及其电容的定义：一、电容器及其电容的定义：QQCUU二、平行板电容器的影响因素：二、平行板电容器的影响因素：1 1、电容器结构、电容器结构2 2、充电和放电过程、充电和放电过程3 3、电容的定义及意义：、电容的定义及意义：物理意义：表征电容器物理意义：表征电容器容纳电荷本领容纳电荷本领的大小的大小由电容器自身（结构特点）决定电容器自身（结构特点）决定，与电荷量与电荷量Q Q及及U U无关无关1 1、决定式、决定式: :4SCkd2 2、动态分析的两种情况、动态分析的两种情况开关接通在电源上，改变开关接通在电源上，改变d d

10、、S S、，讨论，讨论C C、Q Q、E E的变化的变化特点：两板间特点：两板间电压电压U U不变不变 开关从电源上断开，改变开关从电源上断开，改变d d、S S、，讨论，讨论C C、U U、E E的变化的变化特点：两板间特点：两板间带电量带电量Q Q不变不变 课堂检测课堂检测1 1、下列说法正确的是下列说法正确的是 ：（）：（）A.A.由公式可知，电容大小和电量成正比和电压由公式可知，电容大小和电量成正比和电压成反比成反比B.B.电容器的电容大小和电容器两端电压、电容电容器的电容大小和电容器两端电压、电容器带电量均无关器带电量均无关C.C.电容器的带电量是指电容器每个极板所带电电容器的带电量

11、是指电容器每个极板所带电量的绝对值量的绝对值; ;D.D.某一电容器带电量越多，它的电容就越大某一电容器带电量越多，它的电容就越大B CB C2 2 、如图如图1-531-53所示，要使静电计的指针偏所示，要使静电计的指针偏角变小，可采用的方法是角变小，可采用的方法是( ( ）. .使两极板靠近使两极板靠近 . .减小正对面积减小正对面积. .插入电介质插入电介质 . .用手碰一下负极板用手碰一下负极板图1-53A CA C3 3 、如图如图3 3所示，将平行板电容器与电池组相所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态若将两板缓慢地错开

12、一些，其他条件不态若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则变，则 ( )( ) A A电容器带电量不变电容器带电量不变 B B尘埃仍静止尘埃仍静止 C C检流计中有检流计中有abab的电流的电流 D D检流计中有检流计中有baba的电流的电流B C4 4 、如图如图4 4所示，用静电计测量电容器两板所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电量，把间的电势差，不改变两板的带电量，把A A板向右移，静电计指针偏角将板向右移，静电计指针偏角将_；把把A A板竖直向下移，静电计指针偏角将板竖直向下移，静电计指针偏角将_；把；把ABAB板间插入一块电介质，静电板间插入一块电介质，静电计指针

13、偏角将计指针偏角将_增大增大减小减小减小减小例题例题. . 平行板电容器保持与直流电源两极连接，充平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为电结束后，电容器的电压为U U，电量为，电量为Q Q，电，电容为容为C C，极板间的场强为，极板间的场强为E.E.现将两极板间距现将两极板间距离增大，则引起的变化是（离增大，则引起的变化是（ ） A.Q A.Q变大变大 B.CB.C变大变大 C.EC.E变小变小 D.UD.U变小变小C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。d d增加增加 4SCkdC C减小减小 Q=C UQ Q减小减小 UEdE E减小减小 ( (与与 d d 成反比）成反比）练习练习2.2.平行板电容器充电后断开电源，然后将两极平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的距离逐渐增大，则在此过程中（板间的距离逐渐增大，则在此