电容器的电容完整版

§1.8电容(diànróng)器的电容(diànróng)第一页，共六十一页。§1.8电容(diànróng)器的电容(diànróng)第二页，共六十一页。第三页，共六十一页。

导体(dǎotǐ)导体(dǎotǐ)绝缘体极板(jíbǎn)极板电介质一、电容器1.结构第四页，共六十一页。

自主学习课本(kèběn)的第29页2、3段有关电容器的充放电过程分析充电(chōngdiàn)过程放电(fàngdiàn)过程第五页，共六十一页。电容器充放电实验(shíyàn)第六页，共六十一页。2、电容器的充放电①充电(chōngdiàn)过程：充电电流----有充电电流----电源(diànyuán)提供的电荷移动，堆积在极板上----板间场强增加----电势差增大电场能增加

第七页，共六十一页。----有放电电流----电容器储存的电荷移动，通过(tōngguò)导线中和----板间场强减弱----电势差减小电场能减少

②放电(fàngdiàn)过程：放电电流第八页，共六十一页。思考：水杯容器(róngqì)的储水问题:水位(shuǐwèi)差h，储水量V;水位差2h,储水量2V.

如何反映(fǎnyìng)水杯的储水本领？2h2VVh第九页，共六十一页。水容器储存水电容器储存电荷

水量V

高度差h本领电容器(róngqì)与水容器(róngqì)的对比第十页，共六十一页。水容器储存水电容器储存电荷

水量V

电量Q高度差h本领电容器(róngqì)与水容器(róngqì)的对比第十一页，共六十一页。水容器储存水电容器储存电荷

水量V

电量Q高度差h电势差U本领电容器(róngqì)与水容器(róngqì)的对比第十二页，共六十一页。水容器储存水电容器储存电荷

水量V

电量Q高度差h电势差U本领本领电容器(róngqì)与水容器(róngqì)的对比第十三页，共六十一页。二、电容(diànróng)探究电容器带电量与极板间电势差之间的关系

实验器材：电动势为1.5V的电池三节、电池盒、电容器一个、去掉电池的石英钟一个、带夹子的导线(dǎoxiàn)若干

第十四页，共六十一页。电容器极板间电势差即电源(diànyuán)电压；带电量由石英钟秒针走过格数体现。次数充电电压秒针走过的格数（描述电容器的带电量）11.5V223.0V434.5V6第十五页，共六十一页。电容器所带的电荷量Q与电容器两极板电势差U的比值，叫做电容器的电容。定义：表达式：单位：法［拉］F常用单位：微法（μF）皮法（pF）单位换算：1μF=10-6F1pF=10-6F二、电容(diànróng)第十六页，共六十一页。三、平行(píngxíng)板电容器的电容猜想：正对面积(miànjī)S，距离d,电解质等第十七页，共六十一页。控制变量法实验(shíyàn)方案不变量改变量

S

d分析

保持(bǎochí)Q和d不变保持(bǎochí)Q和S不变保持Q、S、d均不变在两极板间插入电介质第十八页，共六十一页。控制变量法第十九页，共六十一页。控制变量法实验(shíyàn)方案不变量改变量分析d↑

θ↑C↓

保持(bǎochí)Q和S不变保持(bǎochí)Q和d不变

保持Q、S、d均不变d↑第二十页，共六十一页。控制变量法实验(shíyàn)方案不变量改变量S↓分析

d↑

θ↑C↓

S↓

θ↑C↓保持(bǎochí)Q和S不变d↑保持(bǎochí)Q和d不变保持Q、S、d均不变第二十一页，共六十一页。控制变量法实验(shíyàn)方案不变量改变量分析d↑

θ↑C↓S↓

θ↑C↓

θ↓

C↑保持(bǎochí)Q和S不变保持(bǎochí)Q和d不变保持Q、S、d均不变在两极板间插入电介质S↓d↑第二十二页，共六十一页。三、平行(píngxíng)板电容器的电容1.极板(jíbǎn)间是真空时：2.极板间充满(chōngmǎn)介质时：

εr—是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的介电常数。其中：S—正对面积

d—两板间距离

k—静电常量第二十三页，共六十一页。第二十四页，共六十一页。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的决定因素思考；电容的两种表达式有什么(shénme)不同？第二十五页，共六十一页。例题(lìtí)

1、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，在这种情况下，如增大两板间距(jiānjù)d，则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？

充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变.如增大d，则由，

C将减小，再，Q减小，依E=U/d，E将增大。第二十六页，共六十一页。2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接(liánjiē)。在这种情况下，如增大d，则C、U、Q、E分别如何改变？

C变小、Q不变、U变大、E不变第二十七页，共六十一页。结论

（1）若电容器保持与电源相连接，则两极板间电势差保持不变，即U不变。（2）若电容器与电源断开(duànkāi)，则电容器的带带电荷量保持不变。即在电源断开的情况下，改变平行板间距，平行板内的场强不发生变化。（3）根据公式第二十八页，共六十一页。四、常用(chánɡyònɡ)电容器1、固定电容器：电容固定不变聚苯乙烯电容器电解电容器：正负极不能接反，不能接交流电

2、可变电容器：通过改变(gǎibiàn)两极间的正对面积或距离来改变电容。第二十九页，共六十一页。五、电容器使用(shǐyòng)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(zhèngcháng)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第三十页，共六十一页。

A.保持(bǎochí)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(kāiguān)，电源立即给电容器充电：（）。BC第三十一页，共六十一页。第三十二页，共六十一页。

导体(dǎotǐ)导体(dǎotǐ)绝缘体极板(jíbǎn)极板电介质一、电容器1.结构第三十三页，共六十一页。

自主学习课本的第29页2、3段有关(yǒuguān)电容器的充放电过程分析充电(chōngdiàn)过程放电(fàngdiàn)过程第三十四页，共六十一页。电容器充放电实验(shíyàn)第三十五页，共六十一页。2、电容器的充放电①充电(chōngdiàn)过程：充电电流----有充电电流----电源提供(tígōng)的电荷移动，堆积在极板上----板间场强增加----电势差增大电场能增加

第三十六页，共六十一页。----有放电电流----电容器储存的电荷(diànhè)移动，通过导线中和----板间场强减弱----电势差减小电场能减少

②放电(fàngdiàn)过程：放电电流第三十七页，共六十一页。思考：水杯容器(róngqì)的储水问题:水位(shuǐwèi)差h，储水量V;水位差2h,储水量2V.

如何反映(fǎnyìng)水杯的储水本领？2h2VVh第三十八页，共六十一页。水容器储存水电容器储存电荷

水量V

高度差h本领电容器(róngqì)与水容器(róngqì)的对比第三十九页，共六十一页。水容器储存水电容器储存电荷

水量V

电量Q高度差h本领电容器(róngqì)与水容器(róngqì)的对比第四十页，共六十一页。水容器储存水电容器储存电荷

水量V

电量Q高度差h电势差U本领电容器(róngqì)与水容器(róngqì)的对比第四十一页，共六十一页。水容器储存水电容器储存电荷

水量V

电量Q高度差h电势差U本领本领电容器(róngqì)与水容器(róngqì)的对比第四十二页，共六十一页。二、电容(diànróng)探究电容器带电量与极板间电势差之间的关系

实验器材：电动势为1.5V的电池(diànchí)三节、电池(diànchí)盒、电容器一个、去掉电池(diànchí)的石英钟一个、带夹子的导线若干

第四十三页，共六十一页。电容器极板(jíbǎn)间电势差即电源电压；带电量由石英钟秒针走过格数体现。次数充电电压秒针走过的格数（描述电容器的带电量）11.5V223.0V434.5V6第四十四页，共六十一页。电容器所带的电荷量Q与电容器两极板电势差U的比值，叫做电容器的电容。定义：表达式：单位：法［拉］F常用单位：微法（μF）皮法（pF）单位换算：1μF=10-6F1pF=10-6F二、电容(diànróng)第四十五页，共六十一页。三、平行(píngxíng)板电容器的电容猜想(cāixiǎng)：正对面积S，距离d,电解质等第四十六页，共六十一页。控制变量法实验(shíyàn)方案不变量改变量

S

d分析

保持(bǎochí)Q和d不变保持(bǎochí)Q和S不变保持Q、S、d均不变在两极板间插入电介质第四十七页，共六十一页。控制变量法第四十八页，共六十一页。控制变量法实验(shíyàn)方案不变量改变量分析d↑

θ↑C↓

保持(bǎochí)Q和S不变保持(bǎochí)Q和d不变

保持Q、S、d均不变d↑第四十九页，共六十一页。控制变量法实验(shíyàn)方案不变量改变量S↓分析

d↑

θ↑C↓

S↓

θ↑C↓保持(bǎochí)Q和S不变d↑保持(bǎochí)Q和d不变保持Q、S、d均不变第五十页，共六十一页。控制变量法实验(shíyàn)方案不变量改变量分析d↑

θ↑C↓S↓

θ↑C↓

θ↓

C↑保持(bǎochí)Q和S不变保持(bǎochí)Q和d不变保持Q、S、d均不变在两极板间插入电介质S↓d↑第五十一页，共六十一页。三、平行(píngxíng)板电容器的电容1.极板(jíbǎn)间是真空时：2.极板间充满(chōngmǎn)介质时：

εr—是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的介电常数。其中：S—正对面积

d—两板间距离

k—静电常量第五十二页，共六十一页。第五十三页，共六十一页。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的决定因素思考；电容(diànróng)的两种表达式有什么不同？第五十四页，共六十一页。例题(lìtí)

1、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，在这种情况下，如增大(zēnɡdà)两板间距d，则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？

充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变.如增大d，则由，

C将减小，再，Q减小，依E=U/d，E将增大。第五十五页，共六十一页。2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大d，则C、U、Q、E分别(fēnbié)如何改变？

C变小、Q不变、U变大、E不变第五十六页，共六十一页。结论

（1）若电容器保持(bǎochí)与电源相连接，则两极板间电势差保持(bǎochí)不变，即U不变。（2）若电容器与电源断开，则电容器的带带电荷量保持不变。即在电源断开的情况下，改变平行板间距，平行板内的场强不发生变化。（3）根据公式第五十七页，共六十一页。四、常用(chánɡyònɡ)电容器1、固定电容器：电容固定不变聚苯乙烯电容器电解电容器：正负极不能接反，不能接交流电

2、可变电容器：通过改变两极(liǎngjí)间的正对面积或距离来改变电容。第五十八页，共六