【世纪金榜】高中物理 第一章 静电场 6电容器和电容课件 教科选修31

6电容器和电容11.知道什么是电容器，认识常见的电容器.2.了解平行板电容器的充、放电过程.3.理解电容的定义，理解决定电容大小的因素.4.会解有关两种电容器的题型.(重点)23VCD部分线路板45问题:电容器到底是什么样的元件？它的作用、构造、原理是什么？本节课就要研究这些问题.62.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，就组成了一个最简单的电容器，叫平行板电容器.其实，任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体，都可以看成一个电容器.一、电容器

两个极板（导体）电介质（绝缘材料）1.概念：储存电荷和电能的元件++++++++++++

-----------极板电介质73.两种工作状态:①充电:两极板与电源相连,使电容器带电的过程.②放电:用导线与两极板相连,使电容器两极板上的电荷中和的过程.8电容器充、放电实验9++++++++++----------+Q-Q电容器工作时，它的两块金属板的相对表面总是分别带上等量异种电荷，一般把任何一个极板所带的电荷量Q的绝对值叫做电容器的电荷量.4.电容器所带的电荷量Q:10小结结：：电电容容器器的的充充、、放放电电电容容器器的的充充电电充电电：：使电电容容器器的的两两个个极极板板带带上上等等量量异异种种电电荷荷的的过过程程.存在在瞬间充电电电流I,电量Q↑,板间电电压UC↑,板间电电场E↑,电电源能量量→电场场能,充电结束束时UC=充电电电压.电容器的的放电放电：使电容器器两极板板上的电电荷中和和的过程程.存在瞬间放电电电流I,电量Q↓,板间电电压UC↓,板间电电场E↓,电场能能→其他他形式的的能,放放电结结束时UC=0.11hhABC类比电容容水量V∝h电量Q∝U探究：如如何描述述电容器器容纳电电荷的本本领？121.定义义：电容器所所带电荷荷量Q与与两极板板间电势势差U的的比值.2.定义式：

或者3.物理理意义：：C是表示示电容器器容纳电电荷本领领的物理理量4.单位位：在国际单单位制中中单位是是法拉（（F）1F=1C/V1μF=10-6F1рF=10-12F5.对电电容的理理解用比值法法定义物物理量的的特点：：不能说说电容C与电量量Q成正正比，与与电压U成反比比.二、电容容器的电电容1314解:（1）（2）仍仍是2××10-7F.（3）仍仍是2××10-7F.例题：某某一电容容器，当当所带电电量为4×10-6C，两极极板间的的电势差差为20V时，，求（1）电电容器的的电容.（2）当当所带电电量减半半时，电电容器的的电容为为多少?（3）如如果电容容器不带带电呢？？15三、平行行板电容容器的电电容问题1：：平行板电电容器自自身的内内部结构构因素，，应该包包括哪些些呢？两极板的的大小，，用面积积S表示示两极板间间的距离离d两极板间间的电介介质ε问题2：：如何探究究电容C跟这些些因素间间的关系系？16探究决定定平行板板电容器器电容大小小的影响响因素17结论：平行板电电容器的的电容与与两极板板的正对对面积S成正比比,与两两极板间间的距离离d成反反比,并并跟板间间插入介介质的介介电常数数ε成正正比.物理意义义:平行板电电容器的的电容由由电容器器本身的的结构(S、d、ε)决定,与Q、、U无关关.决定式：：18从构造上看，可可分为固固定电容容器和可可变电容容器1.固定定电容器器根据材料料不同，，常见的的有：聚聚苯乙烯烯电容器器.陶瓷电容容器、电电解电容容器（电电容比较较大，有有极性））固定电容器四、常用电电容器陶瓷电容器19问题：请分分析可变电电容器的变变容原理.可变电容器2.可变电电容器20定义式适用于任何电容器C与Q、U无关决定式只适用于平行板电容器反映C的决定因素电容器以两两片导体为为极板，中中间隔以电电介质构成成.电容C是描描述电容器器容纳电荷荷本领的物物理量.小结：211.电容2.击穿电电压：加在在电容器两两极板上的的电压不能能超过某一一限度，超超过这个限限度，电介介质将被击击穿，电容容器损坏，，这个极限限电压称为为击穿电压压.3.电容器的的额定电压：：电容器正常常工作时的最最大电压.额定电压低于于击穿电压电容器的性能能指标221.平行板电电容器充电后后，切断与电源的的连接，在这种情况况下，①如果增大两两极板间的距距离d，那么，两极极板间的电势势差U，电容器所带带的电量Q，两极板间的的场强E各如何变化？？②如果减小两两极板间的正正对面积S，那么，两极极板间的电势势差U，电容器所带带的电量Q，两极板间的的场强E各如何变化？？思考与讨论23解题关键：电电容器充电后后与电源断开开，Q保持不不变d增加C减小U=Q/CU增加E不变S减小C减小U=Q/CU增加E=U/dE增加分析①分析②242.平行板电电容器充电后后，继续保持持电容器的两两极板与电源相连接接.在这种情况况下，①如果增大两两极板间的距距离d，那么，两极极板间的电势势差U，电容器所带带的电量Q，两极板间的的场强E各如何变化？？②如果减小两两极板间的正正对面积S，那么，两极极板间的电势势差U，电容器所带带的电量Q，两极板间的的场强E各如何变化？？思考与讨论25d增加C减小Q=CUQ减小E=U/dE减小S减小C减小Q=CUQ减小E=U/dE不变解题关键：电电容器始终与与电源连接，，U保持不变变.26一、电容器1.任何两个个彼此绝缘又相互靠近的的导体都可以看成电电容器.2.电容器的的充电：电容器与电电源相连，电源能量→电电场能电容器的放电：电容器与导导线相连，电场能→其他他形式能27二、电容1.定义式:2.单位：：法拉F1F=106μF=1012pF物理意义:C与Q、U无关,由由电容器本本身结构决决定.28三、平行板板电容器的的电容决定定式四、电容器器使用时注注意的问题题工作电压≤≤额定电压压<击穿电电压物理意义:C由ε、S、d决定.291.一个平平行板电容容器，电容容为200pF，充电后两板板间的电压为100V，，电容器带带电量为________C，断开电电源后，将两两板间距离离减半，两两板间的电电压为____V2×10-850302.如图所所示是描述述对给定的的电容器充充电时电量量Q.电压压U.电容容C之间相相互关系的的图像，其其中正确的的是(））ABCDOCQCUQUCQOOOBCD313.两块大大小、形状状完全相同同的金属平平板平行放置构成成一平行板板电容器，，与它相连连的电路如图所所示，接通通开关S，，电源即给给电容器充电（））MNSA.保持S接通，减减小两极板板间的距离离，则两极极板间电场场的电场强强度减小B.保持S接通，在在两极板间间插入一块块介质，则则极板上的的电荷量增增大C.断开S，减小两两极板间的的距离，则则两极板间间的电势差差减小D.断开S，在两极极板间插入入一块介质质，则两极极板间的电电势差增大大BC324.如图所所示，平行行金属板A、B组成成的电容器器，充电后与静电计计相连.要要使静电计计指针张角角变大,下下列措施中可行的的是（））A.将A板板向上移动动B.将B板板向右移动动C.将A.B之间充充满电介质质D.将将A板放走走部分电荷荷ABAB33A、B、C：电容容器充电后后与电源切切断联系,电量Q不不变.D：C不变讨论问题,先看常量量,再看变变量.(S.d)的的变化C的变化U的变化Q变小Q不变U变小345.(2013·新新课标全国国卷I)一一水平放放置的平行行板电容器器的两极板间距距为d，极板分别别与电池两两极相连，，上极板中中心有一小孔(小孔对电电场的影响响可忽略不不计)。小小孔正上方方处的的P点有有一一带带电电粒粒子子，，该该粒粒子子从从静静止止开开始始下下落落，，经经过过小小孔进进入入电电容容器器，，并并在在下下极极板板处处