【课件】电容器的电容课件高二上学期物理人教版必修第三册(共32张)

第十章

静电场中的能量10.4电容器的电容目录二、知识讲解三、小结四、练习一、上节回溯一、上节回溯

二、知识讲解——电容器问题引入水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器”储存起来，图中的元件就是这样的“容器”——电容器。那么，它的内部的构造是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？电容器在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），就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。

两个金属板叫作电容器的极板。实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器。平行板电容器电介质电容器的极板电容器的极板二、知识讲解——电容器电容器的充、放电实验：观察电容器的充电现象AVCRSE12

把开关S接到1，此时电源给电容器充电。在充电过程中，电压表示数迅速增大，随后稳定在某一数值。电流由电源正极流向电容器的正极板，电流由电容器的负极板流向电源的负极，随着两极板之间的电势差的增大，电流逐渐减小至零，此时两电极板带有一定的等量异种电荷，断开电源，电荷仍保存于电容器中。二、知识讲解——电容器电容器的充、放电实验：观察电容器的放电现象AVCRSE12

把开关S接到2，此时电容器对电阻R放电。电流由电容器的正极板经过电阻R流向负极板，正负电荷中和，此时两极板所带的电荷量减小，放电电流减小，两极板间的电势差减小，最终，两极板间的放电电流和电势差都等于0。二、知识讲解——电容器电容器的充、放电电容器的充电：通过给电容器两极接上电源两极，使电容器带上电荷的过程，叫作电容器的充电，过程中，两极板的电荷量增加，两极板间的电势差增大。充满电后，两极板带上等量异种电荷，电势差固定，电能储存在电容器中。电容器的放电：将电容器的两极板接通，电容器失去电荷的过程，叫作电容器的放电，过程中，电容器所带电荷量减少，两极板间的电势差减小，还会产生放电电流，最终，两极板上的电荷量，两极板间的电势差和放电电流，均为零。这个过程就是电容器储存的能量，通过电流做功转化成电路中的其他形式的能。二、知识讲解——电容器二、知识讲解——电容思考经过前面的实验，我们知道了电容器充电过程两极板的电荷量增加，两极板间的电势差也增大。放电过程中，电容器的两极板电荷量减小，两极板间的电势差也在减小。那么，电容器所带的电荷量是否与两极板间的电势差存在某种定量的关系？设计实验问题1：如何设计一个实验，来验证电容器所带电荷量与电容器两极板之间的电势差的关系？问题2：如何控制两极板上的电荷量？回顾，库仑定律发现的实验，库仑如何确定小球的电荷量。二、知识讲解——电容演示实验1．实验电路如图所示，将开关S1接1，给电容器A充满电，记录电压表示数；2．将S1接2，待电压表示数稳定后，记录电压表示数；3．断开S1，闭合S2，将电容器B

完全放电；4．重复做步骤2、3三次。VAS1E12S2B电荷量Q电势差/V二、知识讲解——电容电容的定义

电容是表示电容器存储电荷的本领的物理量，与Q和U无关二、知识讲解——电容类比水桶存水同一个水桶盛水量不同h＝1cmV＝1dm3h＝2cmV＝2dm3V与h成正比V/h是定值水桶截面积

二、知识讲解——电容类比水桶存水不同的水桶盛水量不同h＝1cmV＝1dm3h＝1cmV＝4dm3水桶V/h＝S

越大，存储水的本领越强S是容器本身的性质与V

、

h无关二、知识讲解——电容电容的单位1．单位：国际单位制中，法拉，简称法，符号F；2．意义：电容器两极板之间的电势差为1V时，所带电荷量为1C，这个电容器的电容就是1F；3．常用单位：微法（μF）、皮法（pF），1F＝10-6μF＝10-12pF二、知识讲解——电容例1：关于电容，下列说法中正确的是（）A．电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大B．电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大C．如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零D．对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加D二、知识讲解——电容例2：

如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C，则电容器的带电量为

C，电容器的电容为

pF。若将此电容器两极接电压12V的电池组正负极，电容器的电容为

pF。＋＋＋＋＋＋＋＋－

－

－

－

－

－

－

－

＋Q－Q9.0×10-8

1.5×104

1.5×104

电容与电压U

无关二、知识讲解——电容平行板电容器的电容1．保持极板所带电荷量Q

不变，两极板间的距离d不变，改变两极板的正对面积S；

二、知识讲解——电容平行板电容器的电容2．保持极板所带电荷量Q

不变，两极板正对面积S不变，改变两极板间的距离d；

二、知识讲解——电容平行板电容器的电容3．保持Q、S、d都不变，在两极板中插入电介质，例如插入有机玻璃板；

电介质空气煤油石蜡陶瓷玻璃云母水εr1.000522.0~2.164~116~881二、知识讲解——电容平行板电容器的电容4．平行板电容器的电容公式

两板间距离两板正对面积相对介电常数真空εr＝1静电力常量二、知识讲解——电容例题：

如图所示，A、B为平行电容器的两极板，G为静电计，开始时闭合开关S，静电计张开一定角度。下列说法正确的是（）开关S保持闭合状态，将R的滑片向右移动，静电计指针张开角度增大开关S保持闭合状态，将两极板间距增大，静电计指针张开角度增大断开开关S后，将两极板间距增大，两极板间电势差不变断开开关S后，紧贴B极板插入一个金属板，板间场强不变ARESBGD二、知识讲解——电容二、知识讲解——常用电容器1．聚苯乙烯电容器

利用聚苯乙烯薄膜为电介质，两层铝箔作为极板2．电解电容器

铝箔作为一个极板，铝箔上很薄的一层氧化膜作为电介质，用浸过电解液的纸作为另一个极板固定电容器可变电容器

可变电容器由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片；以空气作为电介质；转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。二、知识讲解——常用电容器额定电压和击穿电压1．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，这个极限电压叫作击穿电压；2．额定电压：电容器正常工作时两极板上的最大电压，叫作额定电压，通常电容器外壳上标的就是额定电压，这个数值比击穿电压低。二、知识讲解——常用电容器三、小结1．电容器2．电容器的充电3．电容器的放电4．电容5．电容的单位1．（2021山东菏泽单县五中月考）关于已充电的某个平行板电容器，下列说法不正确的是（）两极板上一定带异种电荷两极板上所带电荷量一定相等充上的电荷量越多，其电容就越大充上的电荷量越多，其两极板间的电势差就越大四、练习C2．（2021北京西城四十三中学高二期中）a、b两个电容器如图甲所示，图乙是它们的部分参数。则关于a、b两个电容器的下列说法正确的是（）a、b两个电容器的电容之比为8:1a、b两个电容器的电容之比为4:5

b电容器工作时最多能容纳电荷0.1C

a电容器工作时最多能容纳电荷1CC四、练习C四、练习4．有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10-4C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？

四、练习5．心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电