资源简介

(共23张PPT)
10.4电容器中的电容
构建情境，引发思考
【观察与思考】水可以用容器储存起来，那电荷能用一个“容器”储存起来吗？
【观察与思考】图中的元件就是这样的“容器”——电容器。那么它的内部结构是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？
构建情境，引发思考
一、电容器
最早的电容器——莱顿瓶：
锡箔-玻璃-锡箔
两个彼此绝缘的导体，贴在一起是不是就可以装进电荷了？
一、电容器
1.定义：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。
2.平行板电容器：由两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质（电介质）构成。
4.符号：
5.板间电场：匀强电场（ )，方向垂直于板面，d为板间距。
3.结构：
极板
平行板电容器
金属板
金属板
绝缘物质（电介质）
极板
一、电容器
构成。中间空气绝缘，人是导体且靠很近 。任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都能构成电容器。
【思考】相邻两同学是否构成电容器？
一、电容器
仔细观察实验现象：
1：电流表中电流的方向？
2：电流表示数I 如何变化？
3：电压表示数U 如何变化？
一、电容器
6、观察电容器的充、放电现象
（1）电容器的充电：
将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。
- - - - - - -
两极间有电场
电容器充电的过程中，两极板的电荷量增加，极板间的电场强度增大，电源的能量不断储存在电容器中。
充电完成后两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量
正极板
负极板
有短暂电流产生
U
-Q
+Q
+ + + + + +
G
一、电容器
（2）电容器的充电特点：
将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。
Q↑、U ↑、E ↑
稳定后不变
（1）两极板带等量异种电荷； （2）两极板间有与电源相等的电压；
（3）两极板间有匀强电场； （4）两极板间储存有电场能。
充电完成后：
U
+ + + + + +
-Q
+Q
- - - - - - -
G
一、电容器
（3）电容器的放电：
用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。
放电的过程中，电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。
有短暂电流产生
Q
+Q
U
G
+ + + + +
一、电容器
（4）电容器的放电特点：
用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。
↓Q↓、U ↓、E ↓
稳定后均为零
（1）两极板带电量为0； （2）两极板间电压U=0；
（3）两极板间场强E=0； （4）两极板间无电场能。
放电完成后：
Q
+Q
U
G
+ + + + +
一、电容器
实验设计
微元法: Q =I t
I-t图像“面积”表示电荷量
I
-
t图像
7、【拓展学习】用传感器观察电容器的放电过程
二、电容
类比法：
类比圆柱
型水杯容
器的储水
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】既然电容器能储存电荷，那么如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢？
二、电容
容纳储存水
容纳储存电荷
电荷量 Q
水量 V
电势差 U
水位差 h
横截面 S
电容器
水容器
？
大胆猜想
大胆猜想
探究：两极板间电势差跟所带电荷量的关系(定性分析)
库仑定律中电荷量的测量，对我们有启发吗？
方 案 一
两个完全相同的电容器相连，是不是也可以实现电荷的平分呢？
二、电容
在电容器充电的实验中，电容器所带的电荷量增加时，电容器两极板之间的电势差也增大…
演示：电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系
二、电容
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。用C表示;
2.定义式：
二、电容
U
Q
O
A
B
ΔQ
ΔU
可见：电容器的电容也等于电荷量的变化量与板间电压的变化量的比值。画出Q-U图像，曲线斜率表示电容。
【思考】画出同一电容器的带电量Q 随板间电压U 的变化图线，图线的斜率表示什么物理量？
二、电容
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。
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。用C表示;
2.定义式：
3.单位：法拉（F）
1F=1C/ V 1F=106μF=1012pF
电容C与电荷量Q成正比与电压U成反比吗？
在数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电荷量。
二、电容
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：
电容器长期工作所能承受的电压。电容器外壳上标的就是额定电压，它比击穿电压要低。
3.电解电容器的极性
电解电容器在使用时注意正负极，长引脚为正极。
二、电容
8.常用电容器
固定电容器
可变电容器
超级电容器
谢谢聆听！

展开更多......

收起↑