10.4电容器的电容课件-人教版(2019)必修第三册(31张PPT)

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10.4电容器的电容课件-人教版(2019)必修第三册(31张PPT)

资源简介

电容器的电容
新知讲解
与电阻一样 ,电容器也是电路中常见的设备之一
新知讲解
问题1.什么样的容器能够“容纳”电荷?
新知讲解
一、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?
新知讲解
一、电容器
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。
电介质
电容器的极板
电容器的极板
新知讲解
问题2.电容器怎样“装进”和“倒出”电荷的呢?
问题1.什么样的容器能够“容纳”电荷?
新知讲解
四、电容器充放电
1.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
-Q
正极板
负极板
有短暂的电流
两极间有电压: 充电后的电容器两极间的电压,叫电容器的电压。
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
E
新知讲解
四、电容器充放电
2.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
-Q
在放电过程中导线上有短暂的电流产生
U=0
A
回顾刚才的过程,明确电容器的工作原理
充电:其他能转化为电场能
放电:电场能转化为其他能
等量异种电荷
I
I
新知讲解
问题1.什么样的容器能够“容纳”电荷?
问题2.电容器怎样“装进”和“倒出”电荷的呢?
问题3.如何描述电容器储存电荷的本领?
极板所带电荷量?
电容器两极板间的电压
电容器本身
新知讲解
三、电容
探究-电容器Q与U之间的定量关系
测量电容器极板的电荷量
极板间的电压
电压表
Q=It、
平分法
在I-t图像上,图像与t轴面积代表通过的电荷量
新知讲解
三、电容
V
+ + + +
- - - -
+Q
-Q
+ +
- -
2
S2
S1
+ +
- -
探究-电容器Q与U之间的定量关系
1
实验中:电容器电荷量减少为一半时,其两极板之间的电势差也变为原来的一般,
精确实验表明: 电容器所带的Q与U成正比,比值Q/U是常量。不同的电容器之间的比值一般不同。
新知讲解
五、电容
1.定义:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫电容器的电容。
2.电容的单位:
法拉,简称法,符号F。
还有:微法(?F)、皮法(pF)
3.物理意义:当一个电容器极板间电压为1v时,所带电量。
容纳电荷的本领,与所带电荷量和极板电势差无关。
1F=1C/V
新知讲解
五、电容
电容器带电与水桶盛水类比:
h=1cm
h=2cm
V=1Sdm3
V=2Sdm3
V=4Sdm3
h=1cm
新知讲解
五、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C
+ + + + + + + + +
- - - - - - - - -
电容器
水容器
????=????????
?
????=?????
?
容纳电荷的本领,与所带电荷量和极板电势差无关。
新知讲解
问题1.什么样的容器能够“容纳”电荷?
问题2.电容器怎样“装进”和“倒出”电荷的呢?
问题3.如何描述电容器储存电荷的本领?
问题4.电容器的电容究竟由什么决定呢?
材料
导体板间的距离
导体板间的正对面积
有机玻璃板
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
--
改变d
改变S
改变
电介质
?
多媒体实验室
实验方法:控制变量法
说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量导体间的电势差,从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。
实验公式
Q、S保持不变时,d越大,C越小
Q、 d 保持不变时, S越大,C越大
Q、d、S保持不变时, 插入介质,C越大
实验结论
新知讲解
四、平行板电容器的电容
新知讲解
六、平行板电容器的电容
几种常用电介质的相对介电常数
电介质
空气
煤油
石蜡
陶瓷
玻璃
云母

1.0005
2
2.0~2.1
6
4~11
6~8
81
空气的相对介电常数与1十分接近,研究中,空气对电容的影响一般可以忽略。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}公式内容  
公式特点
定义式
决定式
意义
反映容纳电荷的本领
反映了影响电容大小的因素
联系
电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度,由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定
新知讲解
新知讲解
1.固定电容器:电容固定不变。
二、常用电容器
电解电容器(用铝箔做一个极板,以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质,用浸过电解液的纸做另一个极板)(正负极不能接反,不能接交流电 )
聚苯乙烯电容器(以聚苯乙烯薄膜为电介质,两层铝箔为极板)
聚苯乙烯电容器及其符号
电解电容器及其符号
新知讲解
2.可变电容器:两极由两组铝片组成,固定的一组铝片叫做定片;可以转动的一组铝片叫做动片;空气为电介质。
通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容。
二、常用电容器
可变电容器及其符号
新知讲解
1.电容器的击穿电压
三、电容器使用时应注意的问题
2.电容器的额定电压
3.电解电容器的极性
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。
电解电容器在使用时注意正负极,长引脚为正极。
电容器正常工作时两极板上的最大电压。
电容器外壳上标的就是额定电压,它比击穿电压要低。
新知讲解
问题1.什么样的容器能够“容纳”电荷?
问题2.电容器怎样“装进”和“倒出”电荷的呢?
问题3.如何描述电容器储存电荷的本领?
问题4.电容器的电容究竟由什么决定呢?
电容器可以进行充电和放电
两个彼此绝缘又靠近的导体
d增加
C减小
Q=CU
Q减小
E=U/d
E减小
S减小
U不变
C减小
Q=CU
Q减小
E不变
E=U/d
1.电容器始终与电源连接,U保持不变。
六、不变平行板电容器的动态分析
C减小
U=Q/C
U增加
E不变
C减小
U=Q/C
U增加
E增加
2.电容器始终与电源断开,Q保持不变。
d增加
S减小
Q不变
六、不变平行板电容器的动态分析
电容器
充电
在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质
电容
单位:法拉 1F=1C/V
意义:容纳电荷的本领
与电源连接,U保持不变
与电源断开,Q保持不变
放电
课堂总结
如图所示电路,电容器和小灯泡额定电压都大于电源电压。
1、先闭合开关S1,把开关S2打到1的瞬间,请分析电灯______ ,电容器处于什么状态?______ 待电路稳定,电灯______
把开关S2打到2的瞬间,电灯______,电容器处于什么状态?
闪烁一下
充电
不亮
闪一下
放电
让你联想到了什么?
照相机的闪光灯
典例探究
例2. 如图所示,是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极板间距离的过程中(   )
A.电阻R中没有电流
B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
BC
典例探究
例1:某电容器上标有“1.5 μF 9 V”的字样,则( )
A. 该电容器所带电荷量不能超过1.5C
B. 该电容器所加电压不能超过9 V
C. 该电容器击穿电压为9 V
D. 当给该电容器加4.5 V的电压时,它的电容值变为0.75 μF
B
拓展提高
用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器充电,已知C1 A.Q1Q2
C.Q1=Q2 D.无法确定
A
平行板电容器充电平衡后仍与电源相连,两极板间的电压是U,电荷量为Q,两极板间场强为E,电容为C,现将两极板间距离减小,则( )
A .Q变大 B .C变大
C .E不变 D .U变小
A

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