电容器的电容(上课)

课堂引入

前面，我们学了摩擦可以使塑料棒带上电荷，可是，将这塑料棒放在空中，过一段时间它所带的电荷就会慢慢地失去，为了保存电荷，我们就需要有一个能“容纳电荷的容器”——电容器。第一章静电场1.8电容器的电容

观察纸介电容器的构造：该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。一、电容器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（空气也是一种电介质），就构成了一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。这两个金属板叫做极板中间的绝缘物质叫做电介质平行板电容器

任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。A充电：使电容器带上电荷的过程。充电过程中：（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。（一），电容器的充电电容器的作用：容纳储存电荷每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量。A注意电容的充电、放电都是短暂的过程，有短暂的充电、放电电流。（二），电容器的放电放电：使电容器失去电荷的过程。放电过程中：

（Q减少U减少E减少电场能减少）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？如何比较两个电容器容纳电荷的本领？实验表明：一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比，比值是一个常量。与电容器本身有关，不同的电容器的比值是不同的。可见，这个比值表征了电容器储存电荷的特性。1、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: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.3、理解：

电容器的电容与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。二.电容4、电容在数值上等于使两极板间的电势差增加1V时，所需要的电荷量。5、意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。6、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对电容的理解

结论：电容是电容器本身的一种属性，其大小与电容器的电荷量无关。对于给定的一个电容器有：电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关。这跟水桶一样，水桶能容纳多少水是由水桶本身的几何尺寸所决定的，跟是否已盛了水无关。C=Q/U=ΔQ/ΔUΔQΔU课堂训练1、某一电容器，当带电量为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？三、平行板电容器的电容平行板电容器是最简单的也是最基本的电容器，我们以平行板电容器为例研究影响平行板电容器的因素。实验中会使用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。认识静电计静电计：由验电器改造而成，是测量电容器两极间电势差的仪器，由静电计指针的偏转角度可知电势差的大小。保持极板上的电荷量Q不变，两极板间距d不变，改变两极板的正对面积，通过静电计指针的变化来观测两极板电势差的变化。（1）改变两极板的正对面积结论：电容C随正对面积S的增大而增大。现象：S，U保持极板上的电荷量Q不变，两极板正对面积S不变，改变两极板间的距离d，通过静电计指针的变化来观测两极板电势差的变化。（2）改变两极板间的距离结论：电容C随两极板间距d的增大而减小。现象：d，U保持Q、S、d都不变，在两极板间插入电介质，通过静电计的指针来观测两极板间电势差的变化。（3）在两极板间插入电介质结论：电容C随电介质的相对介电常数的增大而增大。现象：ε，U理论表明:当平行板电容器的两极板间是真空时，电容C与极板的正对面积S、极板距离d的关系为式中k为静电力常量。当两极板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的εr倍，即εr是一个常数，与电介质的性质有关，称为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空气煤油石蜡陶瓷玻璃云母水εr1.00522.0～2.164～116～881

2.一个电容器储存的电荷量是4×10-8C,两极板间电压是2V。那么这个电容器的电容是_________F，如果将所带电荷全部放掉，这个电容器的电容是________F。1.有一空气平行板电容器，仅增加两极板的正对面积，其电容________；仅缩小极板间距离，其电容________;仅降低两极板间电压，其电容_______;仅在两极板间充以介电常数较大的电介质，其电容_________。课堂训练增大增大不变增大三、平行板电容器的动态分析充电后的平行板电容器极板间的场强：1、充电后与电源相连：U不变2、充电后与电源断开：Q不变增大dC减小Q减少E减小增大dC减小U增大E不变A.保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场的电场强度减小；B.保持S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大；C.断开S，减小两极板间的距离，则两极板间电势差减小；D.断开S，在两极板间插入一块电介质，则两极板间电势差增大。1.两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，接通开关，电源立即给电容器充电：（）。BC四、常用电容器1、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2、固定电容器：电容是固定不变的，常用的是以云母、陶瓷、聚苯乙烯等为电介质的电容器和电解电容器。符号电解电容器符号注意：电解电容器两接线电极有正、负之分，使用时极性不能接错聚丙烯电容器3、可变电容器：电容是可以改变的，一般是以改变正对面积来改变电容的可变电容器符号可变电容器三、常用电容器4、对于电容器铭牌标度的认识电容器上一般都标有电容器的电容和额定电压值：1、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。当电容器被击穿后，在电路中相当于一根导线。2、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。C2、两块平行金属板带等量异量电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，应使（）A、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍B、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍C、两板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍D、两板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍BCD3、（全国高考）对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()A、将两板间距加大，电容将增大B、将两板平行错开，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4、对于给定的电容器，在描述电容量C、带电量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图中正确的是()ACD5、在下图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一个灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的指针变化做出平行板电容器电容变小的依据是()A、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小B、两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大C、极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小D、极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大BC6、如图所示的电路，当将A板向上移的过程中（）A、电阻R中没有电流B、电容器的电容变小C、电阻R中有a流向b的电流D、电阻R中有b流向a的电流B7、如图所示，

C1和

C2是两个相同的平行板电容器，带有相等的电荷量，用导线连接如图。今在电容器

C1的两极板间插入一块电介质，在电介质插入的过程中，下列哪些现象会发生（

）A、导线上有电流通过，方向为a流向b,c流向d

B、导线上有电流通过，方向为b流向a,d流向c

C、达到稳定时，

C1两极板间的电压高于

C2两极板间的电压D、

C2的带电量保持不变8、(北京2010)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为Ｓ，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若()A、保持S不变，增大d，θ则变大；B、保持S不变，增大d，θ则变小C、保持d不变，增大S，θ则变大；D、保持d不变，增大S，θ则不变

A9、(安徽2010)如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，