资源简介

(共28张PPT)
第一章 静电场
第 8 节 电容器 电容
1.知道电容以及常用的电容器.
2.理解电容的定义式C=并会进行有关的计算.
3.知道平行板电容器的电容与什么因素有关.
4.会观察电容器的充放电现象.
5.了解常见的电容器.
教学目标
手摇感应起电机产生的电荷是怎么收集和储存的呢？
新课引入
起关键作用的：集电梳和莱顿瓶
新课引入
已经带电的导电膜经过集电梳时，就会通过“尖端放电”使电荷转移到集电梳上，最终储存在两边的莱顿瓶中。
莱顿瓶是在玻璃瓶的内、外两侧各贴一层导电膜制作而成，其作用是储存电荷及电能，类似这样的装置称为电容器。
随堂实验：观察电容器，结构是怎么样的？
1.定义：任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以看成一个电容器。
2.主要构造：两个金属极板各引出一条导线，中间夹有绝缘介质。
两个极板（导体）
电介质（绝缘材料）
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － －
＋Q
－Q
一、电容器
3.平行板电容器：两块彼此隔开平行放置的金属板构成的最简单的电容器．
两块金属板称为电容器的两极．
一块极板所带电荷量的绝对值，叫电容器的电荷量
带电后，两板间的电势差，用U表示
U
当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等。
4．电容器的充电和放电
电源的能量
电场能
当电容器放电结束后，电容器电路中无电流。
放电过程实际上是正负电荷的中和.
4．电容器的充电和放电
电场能
其它形式能
设平行板电容器两个极板的正对面积和距离一定，讨论以下问题
1.电容器两极板之间的场强与电容器的带电量有什么关系？
二、电容器的电容
2.电容器两极板之间的电势差与场强有什么关系？
3.你能通过推理，得出电容器两极板之间的电势差与电容器带电量的关系吗？
带电量越大，极板之间的场强越大。
U=E·d
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － －
＋Q
－Q
U
电容器带电量Q越大，极板之间电势差U也越大.
h
h
A
B
C
用什么反映其储水本领？
=
柱形的水杯
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
C1
C2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
U1=1V
U2=2V
U1=1V
U2=2V
如何反映其储存电荷的本领？
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。
（适用于一切电容，由电容本身性质决定，与Q和U无关）
C =
2、定义式：
3.物理意义：表征电容器容纳电荷本领的物理量; 它反映的是电容器本身的性质。
4.国际单位: 法拉，简称 法，符号是F 1F=1C/V
当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F
常用的单位：微法、皮法 1 F=10-6F 1pF=10-12F
研究表明：Q/U是与电荷量、电势差无关的量，反映了电容器储存电荷的能力.
三、实验：观察电容器的充放电现象
按如图连接电路，其中C是电容器，E是直流电源，S是单刀双掷开关。R是电阻，它的作用是为了防止充放电时电流过大而损坏电流表。G是灵敏电流表，它的零刻度线位于刻度盘的中间。
1.把开关S扳到1，观察电容器充电时的电流方向及电流变化情况。
2.把开关S扳到2，观察电容器放电时的电流方向及电流变化情况。
3.如果条件许可，可以把电路中的灵敏电流表换成一个电流传感器，重复上述步骤。
注：C是大电容
用传感器观察电容器放电过程
观察电容器放电的电路图
实验装置
拓展：
一个电容器放电的I-t图像
Q=I1t1
I
t
I-t图像“面积”表示电荷量
I
t
I1
t1
四、常见的电容器
最简单的电容器是平行板电容器，它的电容的大小与两极板正对面积成正比，与两板间距离成反比，还与两板间的电介质有关。
其余电容器，都可以看作平行板电容器的变形，可以通过增大正对面积、减小极板间距离以及插入介电常数更大的电介质的方法增大电容。
1、固定电容器：电容固定不变
聚苯乙烯电容器
电解电容器 ：正负极不能接反， 不能接交流电
2、可变电容器：通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容
3.纸质电容器
4.电路中，常见电容器的符号
5.击穿电压和额定电压
2）电容器的额定电压
电容器正常工作时的最大电压，额定电压低于击穿电压。
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。
其他仪器中的电容器
电容器被广泛地应用在各种电路中
电容器被广泛地应用在各种电路中
计算机主板
电视机电路板
思考与讨论
（1）电容器充电后保持和电源连接,如果增大两极板之间距离d，则U、Q、E如何变化
（2）电容器充电后断开和电源连接，如果增大d，则U、Q、E如何变化
d
C
U不变
Q
E
U不变
d
C
Q不变
U
E不变
Q不变，S不变
思考与讨论
（3）保持U不变 ，减小正对面积S，则U、Q、E如何变化
（4）保持Q不变 ，减小正对面积S，则U、Q、E如何变化
S
C
U不变
Q
E不变
U、d不变
S
C
Q不变
U
E
d不变
思考与讨论
（5）保持U不变，插入电介质（ε增大），则U、Q、E如何变化
（6）保持Q不变，插入电介质（ε增大），则U、Q、E如何变化
ε
C
U不变
Q
E不变
U、d不变
ε
C
Q不变
U
E
d不变
电容器所带电量Q与两极板间电势差U的比值，
叫做电容器的电容。 公式：C=Q/U
一、电容器
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器.
二、电容器的电容
法拉，F
单位：
三、电容器的充放电
课堂小结
四、常见电容器

展开更多......

收起↑