电容器新课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,四川省,宣汉中学高,2013,级,201,4,年,10,月,17,日,1.6,电容器和电容,一,、,电容器,电容器是电气设备中的一种重要元件。很多电路中都离不开电容器。,-,电容器是储存电荷的装置,.,电容器的应用,:,绝缘,介,质,一、电容器,3,电容器的作用：容纳电荷，好象是一个可以容纳电荷的容器。同时也储存了能量。,任何两个,彼此绝缘,又相隔很近的,导体,都可以构成电容器。,1.,定义,:,2.,平行板电容器,在两个正对的平行金属板中间夹上一层,绝缘物质,(,电介质,),最简单的电容器。,在电路中的符号：,4.,电容器带电的特点,:,两极板带等量异种电荷,电荷分布在两极板相对的,内侧,。,电介质：可以是气体（空气）、液体或固体,1,充电：,特点：,Q,Q,E U,使电容器两极板带上,等量异种,电荷的过程。,（,1,）,电荷,逐渐,向两极板积累,电容器的带电量,Q,逐渐增大。,二、电容器的充电和放电过程,电容器的带电量,Q,：,每个极板上所带电量的绝对值。,（,3,）板间电场强度,E,增大；板间电压,U,增大,直到等于电源电压。,（,2,）电路中有短暂的充电电流,电流方向,流入正极板,流出负极板,在充电过程中,（,4,）从能量转化的角度看,：,电能电场能,2,放电：,特点：,Q,Q,E U,已经充电的电容器两极板上电荷的,中和,过程，叫放电。,放电过程中,（,1,）电路中有,短暂,的放电电流,电流方向从正极板流出。,（,2,）两极板间的电量,Q,减小,电场强度,E,减小,电势差,U,减小,直到,I,、,Q,、,E,、,U,为零。,（,3,）从能量转化的角度看,：,电场能电能,Q,Q,E U,Q,Q,E U,【,注意,】,当电容器带电量发生改变时，电路中有电流；稳定后电路中无电流，因为两极板绝缘，电流通不过。,小结：,（,1,）充电,带电量,Q,增加，板间电压,U,增加，板间场强,E,增加，,电能电场能,（,2,）放电,带电量,Q,减少，板间电压,U,减小，板间场强,E,减小，,电场能电能,电容器可以容纳电荷，不同电容器储存电荷的本领不同，用什么物理量来描述电容器容纳电荷的本领呢？,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？,+Q,-Q,U,【,实验表明,】,当某一电容器带电时，,Q/U,是个常量。,电量：,Q,充电后的电容器两极板间有电势差,U,，,U,的大小跟电容器所带的电荷量,Q,有关,3Q,3U,2Q,2U,电压：,U,电容器储电问题,:,不同电容器这个比值一般不同，可见这个比值是表征电容器本身的一种特性,.,这个比值越大的电容器，板间电压每升高,1V,，所能容纳的电荷越多，表明电容器容纳电荷的本领越强。,1,、定义：电容器所带电量,Q,与电容器两极板间电势差,U,的比值，叫电容器的电容,C,。,即：,2,、电容器的电容大小由本身结构决定，与,Q,、,U,无关,.,3,、单位：,F 1F=1C/V 1F=10,6,F=10,12,pF,4,、物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。,电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多。,三、电容,6,、公式也可写成：,Q,C,U,Q,=,U,=,Q,C,U,=,5,、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。,击穿电压,:,对某一个电容器，所带电量越多，电容器的板间电压越大。,额定电压,:,电容器正常工作时的电压。,电容器的击穿电压和额定电压,额定电压低于击穿电压,加在电容器两极板的电压超过某一极限,电介质将被击穿,从而损坏电容器,这个极限电压叫做击穿电压。,1,下图为电容器,C,与电压,U,的电源连接成的电路当电键,K,与,1,接通，电容器,A,板带,_,电，,B,板带,_,电，这一过程称电容器的,_,电路稳定后，两板间的电势差为,_,当,K,与,2,接通，流过导体,acb,的电流方向为,_,，这就是电容器的,_,过程,习题,2,、下列说法中正确的是（,）,A,、,电容器所带的电荷越多，电容就越大,B,、,电容器两极板间电压越高，电容就越大,C,、,电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一定增加一倍,D,、,电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量,E,、平行板电容器一板带电,Q,，,另一板带电,Q,，,则此电容器不带电,CD,3,有一电容器，带电量为,1.010,-5,C,，两板间电压为,200V,，如果使它的带电量再增加,1.010,-6,C,，这时它的电容是,_F,，两板间电压是,_V,4,一个电容器当带电量为,Q,时，板间电势差为,U,，当它的电量减少,310,-6,C,时，板间电势差降低,210,2,V,，此电容器的电容为,_,F,1.510,2,220,510,8,四、,平行板电容器的电容,1.,静电计的作用,静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差。,实验探究：平行板电容器的电容大小与哪些因素有关？,把它的金属球跟一个导体相连接，把它的金属外壳跟另一个导体连接（或者同时接地），从指针的偏转角就可以测出两个导体间的电势差。,三平行板电容器的电容,实验原理：,静电计在实验中的作用：反映两极板之间的电压，电压越大，静电计的指针偏转的角度就越大。,模拟实验分析,实验设计及过程：,Q,C,U,=,2,S保持不变时，d越大，,静电计偏转的角度就越大，,C越小,1 d 保持不变时，S越大，,静电计偏转的角度就越小，,C越大,3,d、S保持不变，插入介质，,静电计偏转的角度就越小，,C越大,Q保持不变,实验公式,Kd,S,Cp,e,4,=,介电常数（,1,）,与电介质的性质有,关,。,S,正对面积,d,两板间距离,k,静电常量,实验仪器,几种电介质的介电常数,电介质,空气,石蜡,陶瓷,玻璃,云母,介电常数,1.0005,2.02.1,6,411,68,介电常数（,1,）,与电介质的性质有,关,。,1,如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电量，把,A,板向右移，静电计指针偏角将,_,；把,A,板竖直向下移，静电计指针偏角将,_,；把,AB,板间插入一块电介质，静电计指针偏角将,_,练习,减小,减小,增大,2,、在下图所示的实验装置中，平行板电容器的极板,A,与一个灵敏的静电计相接，极板,B,接地，若极板,B,稍向上移动一点，由观察到的指针变化做出平行板电容器电容变小的依据是（,）,A,、,两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小,B,、,两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大,C,、,极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小,D,、,极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大,D,(2),增大两极板间的距离,d,(1),减小两极板的正对面积,S,，,(3),在两极板间插入电介质，,2.,用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关,.,电荷量,Q,不改变：,实验原理：,Q,C,U,=,由,C=Q/U,得,结论,:S,减小,电容器的电容,C,减小；,发现电势差,U,增大,.,发现电势差,U,增大,.,由,C=Q/U,得,结论,:d,增大,电容器的电容,C,减小；,发现电势差,U,减小,.,由,C=Q/U,得,结论,:,插入电介质,电容器的电容,C,增大。,