电容器的电容课件

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。第八节

电容器的电容带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器”——电容器。第一课时1、知道什么是电容器以及常用的电容器。2、理解电容器的电容概念及其定义式，并能用来进行有关的简单计算。闪光灯说明：照相机的闪光灯，在不到0.001s的短暂时间内发出强烈闪光，瞬间电流很大，各种电池都不能承受。在实际中，常常用电容器帮助闪光灯实现它的功能。多媒体实验室闪光灯的内部结构电容器电容器的应用点击任意图片一些常见的电容器是一种重要的电学元件1、构造：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质—电介质,就组成一个简单的电容器。2、电路图符号：金属极板绝缘物质(电介质)断路几乎所有电容器都是平行板电容器的变形阅读课本P29第一段说明电容器的构造一、电容器该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。

3、电容器的充、放电过程：阅读课本P29第第二、三段回答以下问题：（1）充电过程是一个怎样的过程？（2）充电后，切断电源，两极板上还存有电荷吗？（3）充电过程中有怎样的能量转化？（4）放电过程是一个怎样的过程？（5）放电过程中有怎样的能量转化？1、电容器的充电：＋＋＋＋＋＋＋＋－

－

－

－

－

－

－

－

＋Q－Q将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。电能—电场能

正极板负极板有短暂的电流两极间有电压E二、电容器的充电和放电注意：①电容器充电的过程中，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充电电流；

②电容器充电后切断电源电荷不消失，从电源获得的电能储存在了电场中——电场能。③电容器的电量：指一个极板所带电量的绝对值。2、电容器的放电：＋＋＋＋＋＋＋＋

－

－

－

－

－

－

－

－

＋Q－Q

用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。在放电过程中导线上有短暂的电流产生U=0注意：

①充电后的电容器两极间短路时（一根导线相连）两板电量会中和，直到两极电压等于零为止，该过程中电路中有短暂的放电电流；

②电容器放电后，两板间不再有电场，电场能——其他形式的能量。

2、电容器的充放电

充电：使电容器带上电荷的过程(Q增加U增加E增加电场能增加)充电时两个极板总是带等量的异种电荷,

放电：使电容器失去电荷的过程（Q减少U减少E减少电场能减少）

3、电容器的作用：容纳储存电荷

如何描述电容器容纳电荷的本领?（类比法）圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量2.哪个储水本领大？如何反映其储水本领？类比法学习电容器的电容：思考与讨论

那电容器储存电荷的本领如何表征呢？对一个确定的电容器而言，电容C是不变的，C与Q、U无关。对一个确定的水容器而言，底面积S是不变的，与V、h无关。

电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。2、电容的定义式:（1）

Q指每一个极板带电量绝对值,U表示电容器两板的电势差—电压.二.1.电容定义:

电容电电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为1V时电容器需带的电荷量。3、意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。4、单位：国际单位制：法拉——法（F）1F=1C/V

常用单位：微法（μF);皮法（pF)1F=106μF=1012pF

小结一、电容器1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。2、电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量→电场能电容器的放电：电容器与导线相连，电场能→其他形式能二、电容1、定义式:C与Q、U无关

2、单位：法拉F1F=106μF=1012pF1、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是：（）A．电容与带电量成比。B．电容与电势差成反比。C．电容器带电量越大时，电容越大。D．对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势差必增加。课堂训练Ｄ2.如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Ｑ极板间电压Ｕ和电容Ｃ之间的关系的图象，其中正确的是答案：ＢＣＤBCD3、某电容C=20PF，那么用国际单位表示，它的电容为_________F．

4、两个电容器电量之比为2：1，电压之比为1：2，则它们的电容之比为_________。

5、某一电容器，当所带电量为4×10-6C，两极板间的电势差为20v，求：1）电容器的电容.2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少?3）如果电容器不带电呢？教学目标1、通过实验观察影响电容大小的因素。2、掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题。第八节

电容器的电容第二课时1、两块彼此靠近而又绝缘的导体在一起就组成了电容器。2、电容器的作用是容纳电荷，储存能量。3、电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容。4、定义式：5、电容描述了电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身的属性决定。复习回顾：电容的大小由电容器本身决定，与哪些因素有关？极板面积极板距离电介质研究这些问题该用什么方法？方法：控制变量法++++++实验探究：影响平行板电容器电容的因素

------改变d改变S改变电介质说明：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。平行板电容器的电容公式：两极板间距离两极板正对面积静电力常量介电常数真空

=1常用电容器电容器固定电容器可变电容器聚苯乙烯电容器陶瓷电容器电解电容器纸质电容器+-定片动片电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够_________工作时的电压．(2)击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的_____电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏．长期正常最小击穿电压是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的介质将被击穿．额定电压是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电压下工作才是正常的。思考与讨论⑴：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。⑴C=εS/4πkd∝εS/d⑶E=

U/d∝1/d⑵Q=CU=

UεS/4πkd∝εS/d思考与讨论⑵：平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。(1)C=εS/4πkd∝εS/d(2)U=Q/C=Q/（εS/4πkd）∝d/εS(3)E=U/d=Q/Cd=Q/（εSd/4πkd）

=πkQ/εS∝1/εS本题的思路是：比较⑴、⑵两类题型的解析过程，可以看到，抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键。最后用E=U/d=Q/Cd判断E的变化。再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化，用C=εS/4πkd判断C的变化，当d（或变化ε、S）发生变化，教学目标第八节

电容器的电容第三课时1、理解电容定义式的应用。2、理解电容决定式的应用。3、掌握关于电容器的两类不变问题。一、公式例1.如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Ｑ极板间电压Ｕ和电容Ｃ之间的关系的图象，其中正确的是答案：ＢＣＤBCD的应用公式的应用例2：一平行板电容器，当极板上所带电荷量增加2.0X10-4C时，极板间的电压增加40V，则当电容器两端所加电压为200V时电容器所带电荷量为多少？变式训练：有一充电的平行板电容器，两极板间电压为3V，使它的电荷量减少3X10-4C，电容器两极板间的电压降低了三分之一，此电容器的电容为

F。电容器原来的电荷量为____C,若把该电容器极板上的电荷全部导走，电容器的电容为____PF.

小结：电容器的定义式可以推导为，电容是电容器的属性，与电容器所带电荷量、两极板间的电压均无关，解题时要注意这一点。

二、公式的应用平行板电容器的电容大小由电容器本身的构造决定，讨论平行板电容器的电容的变化情况时，应根据平行板电容器的电容的决定式进行讨论例1、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连，两极板间的电压是U，电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（）A.Q变大 B.C变大C.E不变 D.U变小AB例2、平行板电容器充电平衡后与电源断开，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（）

A.Q变大 B.C变大

C.E不变 D.U变小BCD例3(2010年全国高考试题)对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是()A．将两极板的间距加大，电容将增大B．将两极扳平行错开，使正对面积减小，电容将减小C．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大BCD三：平行板电容器的两类典型问题：审题指导：讨论平行板电容器的相关物理量的关键是：１：要弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量。２：电容器充电后断开电源，则所带电量Q保持不变；电容器始终连接在电源上，则两极板间的电压保持不变。例1.平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小（）A．电容器的电容C变大B．电容器极板的带电量Q变大C．电容器两极间的电势差U变大D．电容器两极板间的电场强度E不变AD例2、用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电，已知C1＜C2，当达到稳定状态时，两电容器的电势差分别为U1和U2，带电量分别为Q1和Q2，则（）A．U1＞U2B．U1=U2

C．Q1=Q2D．Q1＜Q2

BD例3.如图所示，一平行板电容器连在U＝10V的直流电源上，电容C=3.0X10-10F，两极板间距离d=1.2X10-3m，求：(g取10m/s2)1.该电容器所带电荷量2.若板间有一带电粒子,其质量m=2.0X10-13Kg,恰在板间处于静止状态,则粒子电荷量为多少?带何种电荷?Q=CU=3.0X10-9Cq=2.4X10-16C带负电ＳKm图1-7-3例3.

如图1-7-3所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间的一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是（）A．微粒带的是正电B．电源电势差的大小等于C．断开开关S，微粒将向下做加速运动D．保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，将向下做加速运动BDAD根据电荷量变化判断电容器的充放电，进而判断R中的电流方向B[6、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（）A．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向aB．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向bC．油滴将静止不动，电流计中电流由b流向aD．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变DA3、两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示．接通开关S，电源即给电容器充电．则(

构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示．接通开关S，电源即给电容器充电．则(

)图1－8－2A．保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B．保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大电流经过R时是什么方向？C．断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D．断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大BC7、

用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（1）充完电后，若仍闭合电键K，将电容器两极板正对面积变为原来的一半，则电容器的电容变为

，流过导线中的电流方向为从

极板流向

极板。

C/2正负（

（2）充完电后，若仍闭合电键K，将一块厚度为两板距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间，电容器的电容变

，流过导线中的电流方向为从

极板流向

极板。6.

用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E2C负正8.若水平放置的平行板电容器，两板相距5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电压为100V时，一个质量为10-10g的带电尘埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为