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第二章 电势能与电势差
2.5 科学探究：电容器
认识电容器
各种各样的电容器
贴片电容器
莱顿瓶
一、电容器
1、电容器：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。
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。
2、种类：
①按绝缘介质分，有：云母电容器、陶瓷电容器、纸质电容器、电解电容器等；
②按两极板间距离或两极板间的正对面积是否可调，可分为：固定电容器、可变电容器、半可变电容器；
工作方式
当原本不带电的电容器的两个极板与电源的正负极相连时，电路中有短暂电流通过，从而使两板带上等量的异种电荷，此时，在两极板间建立了电场，电荷越多，电场越强，电势差越大。等到合场强为零，电路中就没有电流了。
电源
实验：观察电容器的充放电现象
实验目的：观察了解电容器冲防线过程中，两极板间电压和电流的变化
实验原理：
实验现象：观察电流计和电压表指针偏转
充电：使电容器两极板带上等量异种电量的过程
电容器的充放电过程
放电：两极板上的电量中和的过程
在充、放电过程中有电流产生
一个极板所带电量的绝对值叫做
电容器所带的电量，用Q表示。
电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程。
电源能量→电场能
充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和的过程。
电场能→其他形式能
Q与U什么关系呢？
电容器充电后，任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量，
用“Q”表示。
-Q
A
B
十 十 十 十 十 十 十 十
一 一 一 一 一 一 一 一
+Q
U
电量 Q∝U
Q=CU
定义
把电容器带电量Q与两极板间的电压U的比值叫这个电容器的电容，用C表示
1
电容C
单位
法拉（F）
1F=1C/V
1F = 106μF = 1012pF
3
定义式
2
电容器的电容在数值上等于使两板间电势差为1 V 时电容器所带电荷量
“若A电容器带电比B电容器带电量多，则A的电容就比B的电容大”？？？
“电容器带电越多，电容越大，不带电时，电容为零”？？
水量 Ｖ＝Ｓh
h
Ｖ∝h
V
S
可见：若Q类比为V，U类比为h， 则C可类比为S
类比水容器
“若A电容器带电比B电容器带电量多，则A的电容就比B的电容大”？？？
V1
V2
S1
S2
“若A电容器比B电容器的电容大，则当它们充电（或放电）时，如果两极板间电压都升高（或降低）1V，则A电容器吸收（或放出）的电量一定比B的多”
U/V
Q/C
△U
△Q1
C1
C2
△Q2
C=Q/U
C=△Q/△U
电容器的Q—U图象
判断:
“若A电容器比B电容器的电容大，则A电容器一定比B电容器能够存储更多的电量。”
V1
V2
S1
S2
电容器和电容
决定电容大小的因素——平行板电容器决定式
C和d成反比
C与S成正比
C与ε成正比
相对介电常数
正对面积
静电力常量
两极板间的距离
（平行板电容器）
电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关。
A
B
情境1：
将开关接到“1”处，电源和电容器接通，此时电容器两端电压U等于路端电压，且始终不变
（1）若让平行板电容器正对面积S增大（板间距离不变），则分析
电容器的电容、电荷量和板间场强如何变化。
情境1：
将开关接到“1”处，电源和电容器接通，此时电容器两端电压U等于路端电压，且始终不变
（2）若让平行板电容器板间距离d增大（正对面积不变），同样分析电容器的电容、电荷量和板间场强如何变化？
情境2：
将开关接到“2”处，电源和电容器断开，此时电容器上电荷量Q不变；
（1）若让平行板电容器正对面积S增大（板间距离不变），则分析电容器的电容、电荷量和板间场强如何变化。
情境2：
将开关接到“2”处，电源和电容器断开，此时电容器上电荷量Q不变；
（2）若让平行板电容器板间距离d增大（正对面积不变），同样分析电容器的电容、电荷量和板间场强如何变化？
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