电容器的电容.pptx

电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。第八节第八节第八节第八节 电容器的电容电容器的电容电容器的电容电容器的电容20132013、1010闪光灯闪光灯说明：说明：说明：说明：照相机的闪光灯，在不照相机的闪光灯，在不照相机的闪光灯，在不照相机的闪光灯，在不到到到到0.001s0.001s0.001s0.001s的短暂时间内发出强的短暂时间内发出强的短暂时间内发出强的短暂时间内发出强烈闪光，瞬间电流很大，各种烈闪光，瞬间电流很大，各种烈闪光，瞬间电流很大，各种烈闪光，瞬间电流很大，各种电池都不能承受。在实际中，电池都不能承受。在实际中，电池都不能承受。在实际中，电池都不能承受。在实际中，常常用电容器帮助闪光灯实现常常用电容器帮助闪光灯实现常常用电容器帮助闪光灯实现常常用电容器帮助闪光灯实现它的功能。它的功能。它的功能。它的功能。多媒体实验室多媒体实验室闪光灯的内部结构闪光灯的内部结构电容器电容器电容器的应用电容器的应用点点击击任任意意图图片片4金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网金太阳新课标资源网 老师都说好老师都说好老师都说好老师都说好!一些常一些常见的的电容器容器学生活动：观察电容器的结构学生活动：观察电容器的结构多媒体实验室多媒体实验室说明：说明：以纸介质电容器为例以纸介质电容器为例,观察电容器的结构。观察电容器的结构。一、电容器一、电容器1、构造：、构造：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电容器。这两个导体叫做容器。这两个导体叫做电容器电容器的电极的电极,中间夹的绝缘物质叫做电中间夹的绝缘物质叫做电介质介质.2、电路图符号电路图符号：【注意注意】对一个孤立的导体对一个孤立的导体(例一个金属球例一个金属球)它也有容纳电荷的本它也有容纳电荷的本领领,它的另一个电极可认为是在无穷远处它的另一个电极可认为是在无穷远处(或是大地或是大地).金属极板金属极板金属极板金属极板绝缘物质绝缘物质绝缘物质绝缘物质(电电电电介质介质介质介质)G+电容器充放电示教板电容器充放电示教板制作：金迎时制作：金迎时电键接电键接1 1电键接电键接2 2J2139J2139K按按顺顺序序点点击击各各项项12+说明：说明：单刀双掷开关先接通单刀双掷开关先接通1，再接通，再接通2，注意观察实验现象。，注意观察实验现象。1 1、电容器的充电：、电容器的充电：Q QQ Q将电容器两个极板将电容器两个极板带上等量异种电荷带上等量异种电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的充电充电。正正极板极板负负极板极板有短暂的有短暂的电流电流两极间有两极间有电压电压两板分别带两板分别带等量等量异种异种电荷，电荷，每个每个极板带电量的极板带电量的绝绝对值对值叫电容器的叫电容器的带电量带电量E E二、电容器的充电和放电二、电容器的充电和放电注意：注意：若电容器保持与电源连接，则板间电压若电容器保持与电源连接，则板间电压U U不不变；若断开电源，则极板所带电量变；若断开电源，则极板所带电量Q Q不变。不变。2 2、电容器的放电：、电容器的放电：Q QQ Q 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的放电放电。在在放电放电过程中导线过程中导线上有上有短暂的电流短暂的电流产产生生U=0U=0思考：思考：I-t图线与横轴所围面图线与横轴所围面积的物理意义是什么？积的物理意义是什么？做一做做一做实验探究：实验探究：电容器两极板间电压与电容器所带电荷电容器两极板间电压与电容器所带电荷量之间有何关系？量之间有何关系？实验电路图实验电路图U U+-Q Qd=1cmd=1cm电容器是用来储存电荷的容器电容器是用来储存电荷的容器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）水深水深H H 两极板间电势差两极板间电势差U U水体积水体积V V 每个极板带电量每个极板带电量Q Q容器的截面积容器的截面积S S 电容电容C CS=V/HS=V/HC=Q/UC=Q/U问题：水杯的问题：水杯的S S水的水的V V、H H有关吗？有关吗？C C不由不由Q Q和和U U来决定，由电来决定，由电容器本身来决定。容器本身来决定。1 1、定义：、定义：电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q Q与电容器两极板间的与电容器两极板间的电势差电势差U U的比值的比值 2 2、定义式：、定义式：，或者，或者3 3、物理意义：、物理意义：C C是表示电容器容纳电荷本领的物理量是表示电容器容纳电荷本领的物理量 Q Q指每一个极板带电量绝对值指每一个极板带电量绝对值4.电容的单位：电容的单位：法拉法拉:F F还有：微法（还有：微法（）、皮法（）、皮法（p p）1F=1C/V 1F=1C/V 5.特点特点:电容是电容器本身的一种电容是电容器本身的一种固有属性固有属性，与是否，与是否有电荷、容纳电荷量多少及电压高低均无关。有电荷、容纳电荷量多少及电压高低均无关。二二.电容电容1 1、某一电容器，当所带电量为、某一电容器，当所带电量为410410-6-6C C，两极板间的电，两极板间的电势差为势差为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，电容器的电容为多少）当所带电量减半时，电容器的电容为多少?3 3）如果电容器不带电呢？）如果电容器不带电呢？解解:1):1)2)2)仍是仍是210210-7-7 F.F.3)3)仍是仍是210210-7-7 F.F.电容的大小由电容器本身决定，与哪些因素有关？电容的大小由电容器本身决定，与哪些因素有关？极板面积极板面积极板距离极板距离电介质电介质相对介电常数相对介电常数艾普西隆艾普西隆 Epsilon 方法：方法：控制变量法控制变量法+实验探究：实验探究：影响平行板电容器电容的因素影响平行板电容器电容的因素 -改变改变d d改变改变S S改变改变电介质电介质说明：说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。导体间的电势差的大小。多媒体实验室多媒体实验室平行板电容器的电容公式：平行板电容器的电容公式：两极板间距离两极板间距离两极板正对面积两极板正对面积静电力常量静电力常量介电常数介电常数真空真空 =1=1艾普西隆艾普西隆 Epsilon 几种常用电介质的相对介电常数几种常用电介质的相对介电常数电介质电介质空气空气煤油煤油石蜡石蜡陶瓷陶瓷玻璃玻璃云母云母水水1.00051.00052 26 66 68 84 411112.02.02.12.18181 空气的相对介电常数与空气的相对介电常数与1 1十分接近，研究十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。中，空气对电容的影响一般可以忽略。1 1、固定电容器：、固定电容器：四、常用电容器四、常用电容器（1 1）聚苯乙烯电容器：）聚苯乙烯电容器：以以聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄膜为电介质，为电介质，两层铝箔两层铝箔为极板。为极板。符号：符号：（2 2）电解电容器：）电解电容器：用用铝箔铝箔做一个极板，以铝箔上做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜很薄的一层氧化膜为电介质，用为电介质，用浸过电解液的纸浸过电解液的纸做另一个极板。做另一个极板。符号：符号：电容较大电容较大2 2、可变电容器：、可变电容器：两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；可以转动的一组铝片叫做动片可以转动的一组铝片叫做动片;空气为电介质。空气为电介质。转动动片，使两组铝片的转动动片，使两组铝片的正对面积正对面积发生变化，电发生变化，电容相应容相应变化变化。符号：符号：从电容器的包装上我们可以得到该电容的哪些信息？从电容器的包装上我们可以得到该电容的哪些信息？3 3电容器的额定电压和击穿电压电容器的额定电压和击穿电压(1)(1)额额定定电电压压：电电容容器器能能够够_工工作作时的电压时的电压(2)(2)击穿电压：电介质被击穿时加在电容器击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的两极板上的_电压，若电压超过这一限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏度，则电容器就会被损坏长期正常长期正常最小最小、电容器、电容器的充放电的充放电 二、二、电电 容容 三、平行板电容器：三、平行板电容器：、定义：、定义：充电：使原本充电：使原本不带电的两板不带电的两板带带上上等量异种电荷等量异种电荷的过程的过程放电：放电：使充电后的电容器电荷使充电后的电容器电荷中和失去电荷中和失去电荷的过程的过程、定义：两块、定义：两块彼此靠近彼此靠近又又互相绝缘互相绝缘的导体组的导体组成的器件。成的器件。一、一、电电容容器器、表达式：、表达式：、物理意义：反映电容器容纳电荷量本领的强弱物理意义：反映电容器容纳电荷量本领的强弱、国际单位：法拉或法（、国际单位：法拉或法（F F）四、电容器的种类四、电容器的种类1 1、关于电容，下列说法中正确的是、关于电容，下列说法中正确的是 （）A A电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大大B B电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大C C如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零D D对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的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增加而增加D D2 2、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V6V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.010-9.010-8-8C C，则电容器的带电量为，则电容器的带电量为 C C，电容器的电容为电容器的电容为 pFpF。若将此电容器两。若将此电容器两极板与电动势为极板与电动势为12V12V的电池组相连，则电容器的电容为的电池组相连，则电容器的电容为 pFpF。Q QQ Q9.0109.010-8-8 1.5101.5104 4 1.5101.5104 4 3 3、电容器的电容、电容器的电容C=C=2.0102.010-8-8F F，如果电容器两极，如果电容器两极板电压增加了板电压增加了10V10V，则电容器的带电量变化了多，则电容器的带电量变化了多少？少？电容的另一种定义式电容的另一种定义式4 4、平行板电容器充电平衡后仍与、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连电源相连，两极板间的，两极板间的电压是电压是U U，电荷量为，电荷量为Q Q，两极板间场强为，两极板间场强为E E，电容为，电容为C C，现，现将两极板间距离减小，则将两极板间距离减小，则 （）A.QA.Q变大变大 B.CB.C变大变大 C.EC.E不变不变 D.UD.U变小变小ABAB5 5、平行板电容器充电平衡后、平行板电容器充电平衡后与电源断开与电源断开，两极板，两极板间的电压是间的电压是U U，充电荷量为，充电荷量为Q Q，两极板间场强为，两极板间场强为E E，电容为，电容为C C，现将两极板间距离减小，则，现将两极板间距离减小，则（）A.QA.Q变大变大 B.CB.C变大变大 C.EC.E不变不变 D.UD.U变小变小BCDBCD7 7、如图所示，平行板电容器如图所示，平行板电容器A A、B B间有一带电油滴间有一带电油滴P P正好正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（条件不变。则（）A A油滴将向上加速，电流计中电流由油滴将向上加速，电流计中电流由b b流向流向a a B B油滴将向下加速，电流计中电流由油滴将向下加速，电流计中电流由a a流向流向b b C C油滴将静止不动，电流计中电流由油滴将静止不动，电流计中电流由b b流向流向a a D D极板带电量减少，两板间电势差和场强不变极板带电量减少，两板间电势差和场强不变D D若水平放置的平行板电容器，两板相若水平放置的平行板电容器，两板相距距5mm5mm，电容为，电容为2F2F，当将其充电，当将其充电到两板电压为到两板电压为100V100V时，一个质量为时，一个质量为1010-10-10g g的带电尘埃正好在板间静止。的带电尘埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为则尘埃的电荷量为 C C。、电容器、电容器的充放电的充放电 二、二、电电 容容 三、平行板电容器：三、平行板电容器：、定义：、定义：充电：使原本充电：使原本不带电的两板不带电的两板带带上上等量异种电荷等量异种电荷的过程的过程放电：放电：使充电后的电容器电荷使充电后的电容器电荷中和失去电荷中和失去电荷的过程的过程、定义：两块、定义：两块彼此靠近彼此靠近又又互相绝缘互相绝缘的导体组的导体组成的器件。成的器件。一、一、电电容容器器、表达式：、表达式：、物理意义：反映电容器容纳电荷量本领的强弱物理意义：反映电容器容纳电荷量本领的强弱、国际单位：法拉或法（、国际单位：法拉或法（F F）四、电容器的种类四、电容器的种类