资源简介

(共27张PPT)
高中物理人教版（2019）必修三教学课件
第四节
电容器的电容（第一课时）
第十章 静电场中的能量
01
新课导入
02
素养目标
03
新课讲解
04
例题与练习
05
课后小结
目录
| CONTENTS
PART-01
新课导入
New Lesson Presentation
新课导入
　　我们的生活中，手机和平板设备随处
可见，设备上的触摸屏灵敏又方便，只需
轻轻触碰屏幕就可以完成各种操作。这种
屏幕是如何通过触碰来确定手指的位置，
并进行后续操作的呢？
PART-02
素养目标
Learning Objectives
1.知道电容器和平行板电容器的概念，电容器的充、放电现象。
2.理解电容的定义、公式、单位、物理意义。
3.了解平行板电容器的电容公式
4.分析平行板电容器的动态变化
素养目标
PART-03
新课讲解
New Lesson Introduction
新课讲解
　　在矿泉水瓶内装上盐水，通过瓶盖伸出引线；
在矿泉水瓶外部包上金属箔；通过感应起电机使其
带电，之后用放电叉接触引线和外层金属箔。能观
察到什么现象呢？
　　能看到电火花并听到放电的声音。
　　电荷为什么能储存在矿泉水瓶中？改装后的矿
泉水瓶有什么特点？
新课讲解
如图所示是生活中常用的各种电容器，
不同电容器的外形是有差异的，那么，它们有哪些共同点和不同点呢？电容器的内部结构又有什么特点呢？
新课讲解
(1)结合教材、图片，讨论什么是电容器。
　 电容器是一种重要的电子元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体，就能构成一个电容器。
(2)最简单的电容器应该是什么样子的？
两块平行而且靠近的金属板，可以组成一个最简单的电容器——平行板电容器。这两个金属板叫作电容器的极板。
新课讲解
一、电容器
1.电容器的构造
两个彼此绝缘相互靠近的导体，中间夹上一层绝缘物质——电介质，就构成了电容器。
金属极板
绝缘物质(电介质)
4.作用：储存电荷
3.电路图符号：
2.电介质：电介质是良好的绝缘材料，包括气体、液体和固体等不同形态。
思考：如何往电容器内“装”电荷呢？
新课讲解
5.电容器的充电
U
+ + + + + +
-Q
+Q
- - - - - - -
Q↑、U ↑、E ↑
稳定后不变
G
（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。
电能
电场能
充电完成后：
开关S接a,使电源正负极接到电容器的两个极板上，电容器两极板带上了等量的异种电荷，这个过程叫充电。
S
a
b
思考：电容器为何能容纳电荷？
提示：两极板上的电荷由于相互吸引而存储在电容器中
新课讲解
充电特点
①有电流，电流方向为由电源的正极流向电容器正极板，电流由大到小
②电容器所带电荷量增加
③电容器两极板间电势差增大
④电容器中电场强度增强。
⑤当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电势差与充电电压相等，两极板带有一定量的等量异种电荷。
新课讲解
新课讲解
开关S断开，接b,使电容器失去电荷的过程叫放电。
+ + + + + +
Q
+Q
U
G
↓Q↓、U ↓、E ↓
稳定后均为零
其他
电场能
（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：
S
a
b
6.电容器的放电
新课讲解
放电特点
①有电流，电流方向是从电容器正极板经电阻流向负极板，电流由大到小。
②电容器所带电荷量减少。
③电容器两极板间电势差减小。
④电容器中电场强度减弱。
⑤当电容器放电结束后，电路中无电流，两极板间电势差为0，带电荷量为0
新课讲解
新课讲解
既然电容器能储存电荷，如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢？
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？
新课讲解
二、电容
步骤1：如右图所示，取一个电容器A和数字电压表相连，把开关S1接1，用几节干电池串联后给A充电，观察并记录电压表V1的示数。
步骤2：把开关S1接2，使另一个相同的但不带电的电容器B跟A并联（注意不要让手或其他导体跟电容器的两极板接触， 以免所带电荷漏失），观察并记录V2和V1的示数。
步骤3：断开开关S1，闭合开关S2，让B的两极板完全放电，随后再断开开关S2，把B和A并联，继续观察并记录两电压表示数。
步骤4：多次重复以上步骤……
进行实验
实验原理图
新课讲解
结论：以上实验表明，电容器的电荷量变为原来的一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一半。
大量的实验表明，一个电容器所带的电荷量Q与两极板之间的电势差U之比是不变的。
不同的电容器，这个比一般是不同的，可见电荷量Q与电势差U之比表征了电容器储存电荷的特性。
Q Q Q Q Q Q
U U U U U U
新课讲解
1.定义：电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。
2.公式：C＝.
容纳电荷的本领，
与水桶截面积S类比
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － － －
＋Q
－Q
3.单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉（F）
1F=1C/ V 1F=106μF=1012pF
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。
电容
新课讲解
(1)电容器所带电荷量是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值，而不是指两个极板所带电荷量的绝对值之和。
(2)电容器的电容是反映其容纳电荷本领大小的物理量，完全由电容器本身决定，跟电容器是否带电、带电荷量多少以及两极板间电势差的大小无关。
(3)对于一个确定的电容器，电容C是不变的，故当电容器所带电荷量分别为Q1和Q2时，有 则 ，即电容的大小在数值上还等于电容器所带电荷量的变化量△Q与电容器两极板间电压的变化量ΔU的比值，即
(5)对电容的理解
新课讲解
你可以动手制做一个容量较大的电容器，该怎么做？
PART-04
例题与练习
例题与练习
【例1】一个平行板电容器，使它每板电荷量从增加到
时，两板间的电势差从增加到。
(1)求这个电容器的电容多大。
(2)求为多少。
电容器的电容：
(3)若要使两极板电势差从10V降为，则每板需减少多少电荷量？
因为电容器的电容与电荷量、两极板的电压无关，所以
每板应减少的电荷量为
例题与练习
【例2】如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C ，则电容器的带电量为 C，电容器的电容为 PF。若将此电容器两极接电压12V的电池组正负极，电容器的电容为 PF。
9.0×10-8
1.5×104
1.5×104
THANKS!
感谢观看
YOUR LOGO

展开更多......

收起↑