电容器与电容课件.ppt
第一章静电场,第八节电容器与电容,教学目标,（一）知识与技能1、知道什么是电容器及常见的电容器；2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。（二）过程与方法 结合实物观察与演示，在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。,（三）情感态度与价值观 体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。难点：电容器的电容的计算与应用教具准备：常见的电容器示教板,带电羽的平行板电容器,静电计,介质板,感应起电机,电线,观察纸介电容器的构造,该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。,两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?,相邻两个同学能否构成电容器？,能,能,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。这两个导体称为电容器的电极。,2、电容器的充放电 充电：使电容器带上电荷的过程(Q增加 U增加 E增加 电场能增加)充电时两个极板总是带等量的异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量 放电：使电容器失去电荷的过程（Q减少 U减少 E减少 电场能减少）3、电容器的作用：容纳储存电荷,注意：电容器充电的过程中，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充电电流；电容器充电后切断电源电荷不消失，从电源获得的电能储存在了电场中电场能。电容器的电量：指一个极板所带电量的绝对值。,圆柱型水杯容器的储水问题:,h,h,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？,思考与讨论,那电容器储存电荷的本领如何表征呢？,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,3、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（F);皮法（pF)1F=106F=1012pF,课堂训练,1、某一电容器，当带电量为410-6C，两极板间的电势差为20v，求（1）电容器的电容（2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少（3）如果电容器不带电呢？,研究平行板电容器的电容和哪些因素有关,三、平行板电容器的电容,1.板间是真空时：,2.板间充满介质时：,式中 S表示两板的正对面积 d表示两板间的距离 r是电介质的相对介电常数，与电介质的性质有关。,几种常用介质的相对介电常数：见课本P30,四、常用电容器,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间的正对面积或距离来改变电容,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,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F 1F=106F=1012pF三、平行板电容器的电容 C与r、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,例题,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将减小。,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分别如何改变？C变小、Q不变、U变大、E不变,课堂训练,2、平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，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不变,AD,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=3.210-3C,3、根据以上数据估算出的电容是多少？C=410-4F,充电过程,放电过程,注意：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；电容器放电后，两板间不再有电场，电场能其他形式的能量。,
