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1.4电容器高中物理高中物理 选修选修-第1页第2页惯惯用用电电容容器器第3页一、电震试验一、电震试验 1748 1748年一个晴朗日子，年一个晴朗日子，在巴黎圣母院前广场有一场在巴黎圣母院前广场有一场大型大型“魔术魔术”演出，观众演出，观众是法国国王路易十五王室组是法国国王路易十五王室组员和王公大臣们。员和王公大臣们。第4页一、电震试验一、电震试验 “魔术师魔术师”诺莱特调来诺莱特调来700个修道士，个修道士，让他们手拉手站成一排，全场让他们手拉手站成一排，全场300m，队，队伍十分壮观。装着水大玻璃罐内有一根伍十分壮观。装着水大玻璃罐内有一根金属引线通到外面，与一个快速转动并金属引线通到外面，与一个快速转动并受到摩擦大玻璃圆盘相连。伴随诺莱特受到摩擦大玻璃圆盘相连。伴随诺莱特一个手势，排在最前面道士用手握住了一个手势，排在最前面道士用手握住了从瓶口引出金属线。一瞬间，从瓶口引出金属线。一瞬间，700哥修哥修道士几乎同时惊叫着跳了起来，在场人道士几乎同时惊叫着跳了起来，在场人无不目瞪口呆。无不目瞪口呆。原来这是一场大规模原来这是一场大规模“电震试验电震试验”。玻璃大圆盘是起电机一部分，而那个神玻璃大圆盘是起电机一部分，而那个神奇玻璃罐，是一个能将电荷存放起来奇玻璃罐，是一个能将电荷存放起来“莱顿瓶莱顿瓶”。第5页二、电容器二、电容器1 1、概念、概念:“莱顿瓶莱顿瓶”是最早出现是最早出现电容器电容器.电容器是储存电电容器是储存电荷装置荷装置.第6页观察纸介电容器结构观察纸介电容器结构该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。第7页二、电容器二、电容器1 1、概念、概念:“莱顿瓶莱顿瓶”是最早出现是最早出现电容器电容器.电容器是储存电电容器是储存电荷装置荷装置.2 2、定义、定义:任何两个彼此绝缘又相互靠近导体任何两个彼此绝缘又相互靠近导体,比如两个正比如两个正正确平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成电容器。正确平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成电容器。这两个导体称为这两个导体称为电容器电容器电极。电极。中间夹绝缘物质称为电中间夹绝缘物质称为电介质介质.3 3、电路图符号：、电路图符号：以下列图以下列图:第8页2.2.两个平行金属板夹上一层绝缘两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否组成一个电容器物质能否组成一个电容器?1.1.相邻两个同学能否组成电容器？相邻两个同学能否组成电容器？思索题第9页4 4、电容器充放电过程：、电容器充放电过程：第10页4 4、电容器充放电过程：、电容器充放电过程：（1）充电：使电容器带上电荷过程充电：使电容器带上电荷过程 充电时两个极板总是充电时两个极板总是带等量异种电荷，带等量异种电荷，与电源正极相连极板带与电源正极相连极板带正电正电 每个极板带电量绝对值每个极板带电量绝对值叫做电容器带电量叫做电容器带电量Q（2）放电：使电容器失去电荷过程放电：使电容器失去电荷过程 将两个极板直接相连。将两个极板直接相连。A12+-两个极板上带上等量异种电荷第11页5 5、电容器充放电举例、电容器充放电举例 摄影机闪光灯，在不到0.001s短暂时间内发出强烈闪光，瞬时电流很大，各种电池都不能承受，在实际中，经常用电容器帮助闪光灯实现他功能。拍照前用较长时间（一般是几秒）给电容器充电，拍照时触发闪光灯，使电容器经过灯管放电，发出刺眼白光。然后电源又给电容器重现，为下次闪光做准备。第12页三三.电容器电容器-电容电容 1 1、概念：概念：电容器带电时，两个极板间有电压。在一电容器带电时，两个极板间有电压。在一定电压下，不一样电容器极板上储存电荷有多有少，定电压下，不一样电容器极板上储存电荷有多有少，也就是电容器电容有大有小。也就是电容器电容有大有小。2 2、物理、物理意义：意义：电容是一个反应电容器容纳电荷本事大电容是一个反应电容器容纳电荷本事大小物理量。小物理量。3 3、单位：单位：国际单位制：国际单位制：法拉法拉法（法（F F）1F=1C/V1F=1C/V 惯用单位：惯用单位：微法（微法（F);F);皮法（皮法（pF)pF)1F=10 1F=106 6F=10F=101212pFpF 第13页三三.电容器电容器-电容电容 1 1、概念：概念：电容器带电时，两个极板间有电压。在一电容器带电时，两个极板间有电压。在一定电压下，不一样电容器极板上储存电荷有多有少，定电压下，不一样电容器极板上储存电荷有多有少，也就是电容器电容有大有小。也就是电容器电容有大有小。2 2、物理、物理意义：意义：电容是一个反应电容器容纳电荷本事大电容是一个反应电容器容纳电荷本事大小物理量。小物理量。3 3、单位：单位：国际单位制：国际单位制：法拉法拉法（法（F F）1F=1C/V1F=1C/V 惯用单位：惯用单位：微法（微法（F);F);皮法（皮法（pF)pF)1F=10 1F=106 6F=10F=101212pFpF 第14页举例举例：圆柱型水杯容器储水问题：圆柱型水杯容器储水问题:hS1S2三三.电容器电容电容器电容V1V2与水容器对比了解与水容器对比了解 水容器水容器H S V H S V 电容器电容器U C QU C QS=C=VHUQ4 4、对电容了解、对电容了解第15页三三.电容器电容电容器电容5 5、电容器电容影响原因、电容器电容影响原因第16页三三.电容器电容电容器电容5 5、电容器电容影响原因、电容器电容影响原因改变平行板两极板距离d改变平行板两极板正对面积S两极板间插入绝缘介质（保持Q、S、d不变）第17页1 1、固定电容器：电容固定不变、固定电容器：电容固定不变 聚苯乙烯电容器聚苯乙烯电容器 电解电容器电解电容器 ：正负极不能接反，不能接交流电正负极不能接反，不能接交流电 2 2、可变电容器、可变电容器 经过改变两极间正对面积或距离来改变电经过改变两极间正对面积或距离来改变电容容认识惯用电容器认识惯用电容器第18页认识惯用电容器认识惯用电容器第19页练习题练习题 1、电容器是一个惯用电子元件，对电容器认识、电容器是一个惯用电子元件，对电容器认识正确是：正确是：A、电容器电容表示其储存电荷能力、电容器电容表示其储存电荷能力B、电容器电容与他所带电量成正比、电容器电容与他所带电量成正比C、电容器电容与他两极板间电压成反比、电容器电容与他两极板间电压成反比D、假如一个电容器两极板间没有电压，两极板、假如一个电容器两极板间没有电压，两极板上就没有电荷，电容为零上就没有电荷，电容为零第20页练习题练习题 2、相关电容单位及换算正确是：、相关电容单位及换算正确是：A、电容单位是库伦、电容单位是库伦B、电容器国际单位是法拉、电容器国际单位是法拉C、1F=10-6FD、法拉是个很小单位、法拉是个很小单位第21页练习题练习题 3、电容器、电容器A电容比电容器电容比电容器B电容大，这表明电容大，这表明A、A所带电荷量比所带电荷量比B多多B、A比比B能容纳更多电荷量能容纳更多电荷量C、A体积比体积比B 大大D、两电容器电压都改变、两电容器电压都改变1V时，时，A电荷量改变比电荷量改变比B大大第22页电容器应用电容器应用电容式传感器电容式传感器电容式传感器电容式传感器储能式电容器储能式电容器储能式电容器储能式电容器第23页简简单单收收音音机机原原理理第24页小 结一、电容器一、电容器1 1、任何两个、任何两个彼此绝缘彼此绝缘又相互靠近又相互靠近导体导体都能够组成电容器。都能够组成电容器。2 2、电容器充电：使电容器带上电荷过程、电容器充电：使电容器带上电荷过程 电容器放电：使电容器失去电荷过程电容器放电：使电容器失去电荷过程二、电容二、电容1 1、定义：、定义：2 2、单位：、单位：法拉法拉F F 1F=101F=106 6F=10F=101212pFpF第25页拓展阅读 在电影星际争霸战中，人气超旺星舰企业号隶属星际舰队，是有史以来吨位最大星际太空船之一。环球网实习记者朱盈库报道，据美国世界新闻网3月22日报道，科幻电影星际争霸战里“企业号”星舰每当遭遇危险或不明威胁时，就会升起“力场防护罩”以保护星舰。现在这种防护罩将不再止于幻想，英国媒体报道，英军科学家正研发这种防护罩，利用电能脉冲抵挡火箭、榴霰弹等炮弹攻击。第26页拓展阅读 每日电讯报报道，英国国防部研究开发机构“国防科学技术实验室”(DSTL)表示，他们正在研发一种类似于力场防护罩新装甲，方法是将“超级电容器”(supercapacitor)这种材料和车辆装甲相结合，使其成为一种巨大电池。当车辆侦测到攻击降临时，储存在超级电容器能量会迅速传导至包覆车辆装甲上，产生强力电磁场。研究这项计划科学家表示，这个电磁场会形成短暂“力场防护罩”，弹开来袭炮弹。第27页拓展阅读 即使这种防护罩仅能维持几分之一秒，但若时机准确，能预防撞击时才爆炸火箭炮攻击。且“超级电容器”含有快速充电功效，可立刻准备再迎接另一次攻击。第28页拓展阅读 这种装甲车一大优点是，有望大幅度减轻军用车辆及战车重量。当前绝大多数战车装甲都无法抵挡火箭炮，火箭炮能穿透厚度超出30公分实心钢板。要抵挡火箭炮就必须使用相当厚重过装甲，但如此一来将影响战车速度和油耗。新电子装甲使用“超级电容器”材料，能够薄如布料，所以新装甲极轻。只是科学家仍需设计一套静谧追踪系统与新装甲配合使用，方便精算出炮弹攻击时间，方便适时开启防护罩。第29页TheEnd！第30页
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