高中物理-电容器的电容教学课件设计

8电容器的电容

1.知道什么是电容器认识常见的电容器，了解电容器的充放电现象。2.理解电容器的电容概念及其定义式、单位、意义，并能用来进行有关的计算。3.了解平行板电容器的电容公式，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。4.会对平行板电容器动态问题进行分析。学习重点：掌握电容和影响平行板电容器电容的因素学习难点：对平行板电容器问题进行动态分析一、电容器１.定义：

任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。

平行板电容器电介质电容器的极板电容器的极板2.电容器的充电：＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋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。

正极板负极板有短暂的电流两极间有电压两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量E3.电容器的放电：＋＋＋＋＋＋＋＋

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＋Q－Q

用导线将充电后的电容器两极接通，两极板上的电荷中和电容器又不带电了的过程，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=0一、电容器充、放电过程的特点【示范题】(多选)关于电容器的充、放电,下列说法中正确的是(

)A.充、放电过程中,外电路有瞬时电流B.充、放电过程中,外电路有恒定电流C.充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D.放电过程中电容器中的电场能逐渐减少A、D【通关1+1】1.(多选)下列关于电容器的叙述正确的是(

)A.电容器是储存电荷和电能的元件,只有带电的容器才称为电容器B.两个彼此绝缘又相距很近的导体,可以组成一个电容器,前提是两个导体需带电C.充电过程是将其他形式的能转化为电场能,储存在电容器中D.放电过程是将储存在电容器中的电场能转化为其他形式的能CD2.如图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是(

)A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电B.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电C.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带正电D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电A

电容器在电路中的工作就是通过一定的方式使电容器充电后再放电，利用这一规律来达成电路的控制.好比一个水杯的作用就是先用来盛水，然后再在某些条件下把水倒出.水杯盛水的能力有所不同，而电容器容纳电荷的本领也有所不同，我们把这叫做电容器的电容.二、电容1.定义: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：C2.定义式：Q指每一个极板带电量的绝对值.U表示电容器两板的电势差——电压.【特别提醒】电容与Q、U无关，由电容器本身决定.3、定义法：比值定义法4.单位国际单位：法拉,简称法,符号是F，1F=1C/V

常用单位：微法(μF);皮法(pF)5.物理意义电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量.【示范题】、对于一个电容器，下列说法中正确的是

(

)．Ａ、电容器所带的电量越多，电容越大

Ｂ、电容器两极板间的电势差越大，电容越大

Ｃ、电容器所带的电量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍

Ｄ、电容器两极板间的电势差减小到原来的1/2，它的电容也减小到原来的1/2

C【通关1+1】1、一个电容器，带了电量Q后，两极板电势差为U，若它带的电量减少Q/2，则

（）

A．电容为原来的1/2，两极板电压不变

B．电容为原来2倍，两极板电压不变

C．电容不变，两极板电压是原来的1/2

D．电容不变，两极板电压是原来的2倍C2.(多选)对于给定的电容器,描述其电容C、电荷量Q、电压U之间的相应关系的图像正确的(

)BC三、平行板电容器的电容(1)结构：由两个__________且彼此绝缘的金属板构成。相互平行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相对介电常数真空

=1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1.0005266～84～112.0～2.181

空气的相对介电常数与1十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。二、对比分析电容器电容的定义式与决定式的比较：公式内容公式特点定义式决定式意义对某电容器Q∝U，但不变，反映电容器容纳电荷的本领

平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定三、电容器的两类动态变化过程分析

(1)平行板电容器的电容C与板距d、正对面积S介质介电常数εr间的关系

C=(2)平行板电容器内部是匀强电场,所以场强

E=

U/d

1.主要的理论论据(3)电容器所带电荷量Q=CU(4)由以上三式得________________,该式常用于Q保持不变的情况中.

2.电容器的动态分析的两种情况

(1)定电压问题:平行板电容器充电后,继续与电源的两极相连,因此两极板间的电压不变,当电容器的d、S、εr变化时,将引起电容器的C、Q、E的变化.(U不变)

C=

Q=

E=

(2)定电量问题:平行板电容器充电后,切断与电源的连接,因此电容器带电荷量Q不变,当电容器的d、S、εr变化时,将引起电容器的C、U、E变化.(Q不变)

C=

U=

E=

【素养升华】分析电容器动态变化问题的三个步骤第一步：明确电容器与电源连接情况,从而确定是电压不变还是电荷量不变。第二步：由C=,根据εr、S、d的变化确定C的变化。第三步：由C=确定Q或U的变化,根据判断E的变化。

三、平行板电容器的两类问题【示范题】(2012·江苏高考)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极间的电势差U的变化情况是(

)A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大 D.C和U均减小AB【示范题】.(多选)如图所示是一个由电池、电阻R、电键K与平行板电容器组成的串联电路,电键闭合。在增大电容器两极板间距离的过程中(

)A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流BC2.(2014·武威高二检测)如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q、电容C、两极板间的电势差U、电容器两极板间的场强E的变化情况是(

)A.Q变小,C不变,U不变,E变小B.Q变小,C变小,U不变,E不变C.Q不变,C变小,U变大,E不变D.Q不变,C变小,U变大,E变小C1.固定电容器：四、常用电容器（1）聚苯乙烯电容器：

以聚苯乙烯薄膜为电介质，两层铝箔为极板.符号：＋（2）电解电容器：

用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸做另一个极板。符号：电容较大2.可变电容器：

两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；可以转动的一组铝片叫做动片;空气为电介质。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。符号：3.击穿电压和额定电压：

加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。

电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。额定电压比击穿电压低外壳上标的电压是额定电压五、电容器的