电容器的电容 (3)课件

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。电容器在日常生活中的应用电容器是电器中是一个不可缺少的关键元件之一：感应起电机莱顿瓶----现在叫“电容器”形形色色多种多样的电容器都有三个基本组成

一、电容器（电容器是一种常用的电学仪器）1）两个绝缘相离很近的导体－－极板1.构造：电介质2）中间夹一层绝缘物物质－－电介质注：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3）两条引线极板锡箔绝缘纸电容器的工作原理1、开关打向1，电流计G内有短暂电流，指针瞬间右偏即恢复，电容器上板带上正电荷，下板带上等量的负电荷，板间有电场存在；2、开关打向2，电流计G内有短暂电流，指针瞬间左偏即恢复，电容器两板所带电荷消失。电容器的充电2、充电过程的实质：使电源中的电能转化为两板间的电场能，在电容器中储存。1、把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板就分别带上了等量的异种电荷，这个过程叫做充电。3、电容器所带的电荷量（带电量）：是指一个极板所带电荷量的绝对值1）充电后，电容器两个极板带上等量异种电荷2）储存能量充电过程由电源获得电能储存在电场中，称为电场能注：电容器所带电荷量Q是指每个极板带电的绝对值充电：3）充电有瞬间电流一、电容器1定义

两个彼此绝缘又相互靠近的导体，就构成了电容器。2作用

电容器是一种装电荷和储存电场能的容器问题电容器能无限地储存能量吗？电荷能无限地充入电容器吗？小结：电容器可以储存电能，当需要时再将电场能释放出来！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？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.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.电容电容器的Q—U图象U/VQ/C△UC1C2△Q1△Q2C=Q/UC=△Q/△U3、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。4、意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。5、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=1012pF2、某电解电容器上标有“36Ｖ3×10-5F”的字样，下列说法正确的是[]A、增加1V的电压，需增电量是3×10-5CB、此电容器必须加36V的电压，才能工作C、工作电压是36V时，电容才是3×10-5FD、使用时，须考虑引线的极性AD静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差，它把金属球跟一个导体相连接，把它的金属外壳跟另一个导体连接（或者同时接地），从指针的偏转角就可以测出两个导体间的电势差。静电计影响电容大小的因素——控制变量法

从能的观点分析：电介质板插入过程中，由于束缚电荷与极板上电荷相互吸引而做功，电势能减少，故电势差降低，从而电容增大。介电常数rGqE充电后，开关S闭合（

保持不变）SＡB⑴平移Ａ板⑵上移Ａ板⑶插入电介质ＣQEＣQEＣQEＣ=4πkdεrS=QUε

epsilonUGqE充电后，断开开关SS（

保持不变）⑴平移Ａ板ＡB⑵上移Ａ板⑶插入电介质ＣUEＣUEＣUEＣ=4πkdεrS=QUQ平行板电容器的两类问题：A、充电后仍连接电源，电容器两端电压不变；B、充电后断开电源，电容器上的电荷量保持不变。d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不变电容器始终与电源连接，U保持不变。解题关键解题关键电容器充电后与电源断开，Q保持不变。d增加C减小U=Q/CU增加E=U/dE不变S减小C减小U==Q/CU增加E=U/dE增加分析（1）分析（2）巩固与练习1.平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源连接，在这种情况下如果增大板间的距离d，那么，两极板的电势差U、电容器所带的电量Q、极板间的场强E各如何改变？U不变：增大dC减小Q减小C＝Q/UE减小E＝U/d2、连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时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变大（ABD）A、电容器带电量不变B、尘埃仍静止C、电流计中有a→b的电流D、电流计中有b→a的电流3、如图，将平行板电容器与电池相连，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一些，其它条件不变，则[]GabBC4、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四常用电容器各种电容器的性能1、纸介电容器：容量大，价格低，体积小；损耗大，有电感。2、云母电容器：介质损耗小，绝缘性能好，较稳定。3、瓷介电容器：耐磨，寿命长；易破碎。4、电解电容器：容量大（介质薄且两极近)，体积小；有极性，易漏电。五、电容器使用时应注意的问题1、电容器的击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。2、电容器的额定电压：电容器正常工作时的最大电压额定电压低于击穿电压3、注意电解电容器的极性电容器放电过程中

电流随时间变化的图像1、在图中画一个狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？

电荷量2、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？

图像与坐标轴间的面积40格Q=3.2×10-3C3、根据以上数据估算出的电容是多少？

C=4×10-4F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。

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:C与Q、U无关

2、单位：法拉F1F=106μF=1012pF三、平行板电容器的电容

C与εr、S、d有关

四、常用电容器电解电容器可变电容器五、电容器使用时注意的问题工作电压≤额定电压<击穿电压

电解电容器有极性，正负极不能接反，不能接交流电4.如图,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一带电荷量非常小的点电荷,S是闭合的,φa表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力,现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大φ

a变大,F变大;B.φ

a变大,F变小;C.φ

a不变,F不变;D.φ

a不变,F变小;(B)ABaS5.如图，面积足够大的两平行金属板竖直放置,极板间距离为d,接直流电压U,极板中央放一半径为R(2R<d)的绝缘金属球壳,C、D是球壳水平直径上的两点，关于金属球壳，以下判断正确的是：A.由于静电感应,球壳上C、D两点的电势差为RU/d;B.由于静电感应，球壳中心点O的场强为零；C.若用手摸一下球壳后，再拿走平行金属板，球壳带正电；D.若用手摸一下球壳后，再拿走平行金属板，球壳的电势为零。CDU（BC）－＋（2003江苏）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，与它相连的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电（）A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，则两极板间的电势差减小；D断开S，在两极间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大。BCRS（2001全国）如图所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电，现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为S，连线AB与极板间的夹角为30度，则电场力对试探电荷q所做的功等于（）。ABCD---------++++++++++++-d300ABC3.如图，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回;B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落;C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回；D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落;MNABP(ACD)4.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带