《电容器与电容》课件.ppt
第二节 电容器的电容,1、了解电容器的结构。2、通过实验观察影响电容大小的因素。3、讨论分析电容器的应用。,教学目标,电震实验,1748年的一个晴朗的日子，在巴黎圣母院前广场有一场大型“魔术”表演，观众是法国国王路易十五的王室成员和王公大臣们。,“魔术师”若莱特调来700个修道士，让他们手拉手站成一排，全长约300米，队伍十分壮观。装着水的大玻璃罐内有一根金属引线通道外面，与一个迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连。随着诺莱特一个手势，排在最前面的修道士用手握住了从瓶口引出的金属线，一瞬间，700个修道士几乎同时惊叫着跳了起来，在场的人无不目瞪口呆。,“莱顿瓶”是最早的电容器。随着科学的发展，电容器愈来愈广泛的应用在生活中，下面通过几张图片来了解电容器的结构和作用。,原来这是一场大规模的“电震实验”玻璃大圆盘是起电机的一部分，而那个神奇的大玻璃罐，是一个能将电荷储存起来的“莱顿瓶”。,各种类型的电容器,电容器的应用,一、电容器,1电容器：两块彼此靠近又互相绝缘的导体组成的器件。,活动:,2电容器的充电：使两板带上等量异种电荷的过程。,3电容器的放电：使充电后的电容器电荷中和失去电荷的过程。,检流计,电 容 器充电实验,放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其它能的过程,举例：圆柱型水杯容器的储水问题:,A,B,C,1.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？,二、表示或描述电容器的电容的大小,类比法理解电容概念（电容器与水容器）,类比法理解电容概念（电容器与水容器）,1定义：电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容，用C表示2单位：国际制单位为法拉，简称法，符号为F。常用单位有微法（F）、皮法（pF）。3物理意义：表征电容器容纳电荷本领的大小,最简单的电容器是平行板电容器,两极板间的距离d 两极板间的正对面积S是否插入电介质或电介质的种类。,猜想：平行板电容器的电容跟这几个因素有什么养的关系呢？,实 验 探 究,1、平行板电容器的电容C跟介电常数成 正比，跟正对面积S正比，跟极板间的距离d成反比。,结论：,2、平行板电容器的电容公式：,C=S/4kd(式中k为静电力常量),思考与讨论：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接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？,解析：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接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。,C=S/4kd S/d,E=U/d 1/d,Q=CU=US/4kd S/d,思考与讨论：平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？,解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。,(1)C=S/4kd S/d(2)U=Q/C=Q/（S/4kd）d/S(3)E=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4kd）=kQ/S 1/S,本题的思路是：,比较、两类题型的解析过程，可以看到，抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键。,最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化。,再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化，,用 C=S/4kd判断C的变化，,当d（或变化、S）发生变化，,3、平行板电容器充电后的两类典型情况,电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变。,电容器始终连接在电源上，两极间的电压U保持不变。,电容器是一储能元件。,纸质电容器,陶瓷电容器,电解电容器,钽电容器,三、常用电容器,可变电容器,小结,1、两块彼此靠近而又绝缘的导体在一起就组成了电容器。2、电容器的作用是容纳电荷，储存能量。3、电容器所带电量与两极板间电势差的比值叫电容器的电容。4、电容描述了电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身的属性决定。5、平行板电容器的电容公式为C=S4kd。利用这个公式可以判断平行板电容器电容的变化，如果再结合公式C=QU，E=Ud，可以判断电容器的带电量、两极板间电势差、两极板间场强的变化。,1.对于给定的电容器，描述其电容C、电量Q、电压U之间的相应关系图正确的是,BCD,2.将平行板电容器接在电池两极，板间有一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A电容器带电量不变B电源中将有电流从正极流出C尘埃仍处于静止状态D电流计中将有电流，方向是ba,3.平行板电容器充电后将其负极接地，如图所示，板间有固定的正点电荷P，它的电势能为Ep，将正极板平移到图中虚线位置时，P的电势能EP将 A变大 B变小 C不变 D以上都有可能,CD,AC 没有说明电容器有没有与电源分开,4.如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是,该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了 如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了,AC,
