戊戌16电容器与电容.pptx

1.6 1.6 电容器与电容电容器与电容常见电容器常见电容器观察纸介电容器的构造观察纸介电容器的构造 该元件有两片锡箔（导体），中该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。间是一层薄纸。两个平行金属板夹上一层绝缘物质能两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器否构成一个电容器?相邻两个同学能否构成电容器相邻两个同学能否构成电容器？能能能能一、电容器一、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。2.2.作用作用:用来容纳用来容纳(存储存储)电荷的装置电荷的装置.3.3.两种工作状态两种工作状态:充电充电:两极与电源相连使电容器两极与电源相连使电容器带电带电的过程的过程.是电源的是电源的电能电能转化为电容器的转化为电容器的电场能电场能的过程的过程.A.两极板带等量异种电荷B.两极板间有电压C.极板间有电场D.极板间有电场能(Q Q增加增加 U U增加增加 E E增加增加 电场能增加电场能增加)电容器充电实验放电放电:是是电场能电场能转化为转化为其它形式的能其它形式的能的过程的过程.用导线与两极相连,使电容器两极板上的电荷中和电荷中和的过程.Q Q减少减少 U U减少减少 E E减少减少 电场能减少电场能减少电容器放电电容器放电 注意：注意：电容器充电的过程中，在两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极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大增大,直到两极电压等于电源电压为止，直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电路中有该过程中电路中有短暂的充电电流短暂的充电电流；电容器充电后切断电源电荷不电容器充电后切断电源电荷不消失，从消失，从电源电源获得的获得的电能电能储存在了电场储存在了电场中中电场能电场能。电容器的电量：指一个极板所电容器的电量：指一个极板所带电量的带电量的绝对值绝对值。4.电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q:任何一个极板所带任何一个极板所带的电荷量的电荷量Q的的绝对值绝对值.+-+Q-Q1cm1cm1cm1cm横截面大的需要的水多横截面大的需要的水多电容器与水容器水量水量 Vh电量电量 QUCS对一个确定的电容器而言，电容C是不变的，C与Q、U无关。对一个确定的水容器而言，水容(底面积S)是不变的，与V、h无关。（1 1）概念：电容器所带电荷量）概念：电容器所带电荷量Q Q与两极与两极 板间电势差板间电势差U U的比值叫电容器的电容。的比值叫电容器的电容。（2 2）定义式）定义式：（3 3）单位：法拉（简称法），符号）单位：法拉（简称法），符号:F :F 1F=101F=10-6-6F F，1 pF=101 pF=10-12-12F F。(4)(4)物理意义：表征电容器容纳（储物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。存）电荷本领的物理量。课堂训练课堂训练1 1、某一电容器，当带电量为、某一电容器，当带电量为410410-6-6C C，两极板间的电势差为两极板间的电势差为20v20v，求，求（1 1）电容器的电容）电容器的电容（2 2）当所带电量减半时，电容器的电容）当所带电量减半时，电容器的电容为多少为多少（3 3）如果电容器不带电呢？）如果电容器不带电呢？三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容1.1.板间是板间是真空真空时：时：2.2.板间板间充满介质充满介质时：时：式中式中 S S表示两板的表示两板的正对面积正对面积 d d表示两板间的表示两板间的距离距离 r是电介质的是电介质的相对介电常数相对介电常数，与电介质，与电介质的性质有关。的性质有关。几种常用介质的相对介电常数：见课本几种常用介质的相对介电常数：见课本P P3030 二、平行板电容器的两类问题二、平行板电容器的两类问题若电容器始终若电容器始终与电源相连与电源相连，这时电容器两极，这时电容器两极间的间的电压不变电压不变。（1）当）当 d不变，改变正对面积不变，改变正对面积S时：时：S变大变大（不变）（不变）S变小变小 C变小变小 Q变小变小 E不变不变1定电压问题定电压问题（2）当）当 S不变，改变两板间距不变，改变两板间距d时：时：变大变大d变小变小 C变大变大 Q变大变大 E变大变大（3）当）当S d不变，改变介电常量不变，改变介电常量 时：时：d变大变大（不变）（不变）变小变小 C变小 Q 变小 E不变 若电容器在充电后若电容器在充电后与电源断开与电源断开，这时电容器的，这时电容器的电荷量保持不变电荷量保持不变。2、定电荷量问题、定电荷量问题（1）当）当 d不变，改变正对面积不变，改变正对面积S时：时：S变大变大S变小变小 C变小变小 U变大变大 E变大变大（2）当）当 S不变，改变两板间距不变，改变两板间距d时：时：d变大变大(不变)d变小变小 C变大变大 U变小变小 E不变不变（3）当）当S d不变，改变介电常量不变，改变介电常量 时：时：变大变大变小变小 C变小 U 变大 E变大 五、电容器使用时应注意的问题五、电容器使用时应注意的问题1 1、电容器的击穿电压：、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。器损坏，这个极限电压称为击穿电压。2 2、电容器的额定电压：、电容器的额定电压：电容器正常工作时的最大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额定电压低于击穿电压3 3、注意电解电容器的极性、注意电解电容器的极性四、常用电容器四、常用电容器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、可变电容器通过改变两极间的通过改变两极间的正对面积或距离来正对面积或距离来改变电容改变电容例题例题 1 1、平行板电容器充电后，继续、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，如增大两板间距这种情况下，如增大两板间距d d，则电，则电容器电容容器电容C C、板间电势差、板间电势差U U、电容器所、电容器所带电量带电量Q Q，板间场强，板间场强E E分别如何改变？分别如何改变？充电后，继续保持电容器与电源充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差相连，电容器两板间电势差U U不变不变.如如增大增大d d，则由，则由 ，C C 将减小，再由将减小，再由Q=CUQ=CU得，得，Q Q减小，依减小，依E=U/dE=U/d，E E将增大。将增大。课堂训练课堂训练练习：平行板电容器充电后，与电池两极练习：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（断开连接，当两极板间的距离减小（）A A电容器的电容电容器的电容C C变大变大B B电容器极板的带电量电容器极板的带电量QQ变大变大C C电容器两极间的电势差电容器两极间的电势差U U变大变大D D电容器两极板间的电场强度电容器两极板间的电场强度E E不变不变ADAD2 2、平行板电容器充电后，切断与电源、平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大的连接。在这种情况下，如增大d d，则则C C、U U、Q Q、E E分别如何改变分别如何改变？C C变小、变小、Q Q不变、不变、U U变大、变大、E E不变不变4、如图所示，将平行板电容器与电池组相连，、如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态两板间的带电尘埃恰好处于静止状态若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则则 A电容器带电量不变电容器带电量不变B尘埃仍静止尘埃仍静止C检流计中有检流计中有ab的电流的电流 D检流计中有检流计中有ba的电流的电流B C例与练例与练变变式式训训练练如如图图所所示示，电电容容器器C两两极极板板间间有有一一负电荷负电荷q静止，使静止，使q向上运动的措施是向上运动的措施是()A两极板间距离增大两极板间距离增大B两极板间距离减小两极板间距离减小C两极板正对面积减小两极板正对面积减小D两极板正对面积增大两极板正对面积增大图图185B