教科版选修3-1电容器电容.ppt

* 电容器 电容 一.电容器： 2.平行扳电容器： 两个正对的平行金属扳中间夹上一层绝缘物质－－电介质，所组成的电容器。这两个金属板叫电容器的极板。 1.概念： 两个彼此绝缘又相互靠近的导体，就构成了电容器。 3.电容器的带电量： 每个极板带电量的绝对值 4.电容器的充电和放电 （1）充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。 （2）放电：把已充电的电容器的两极板接通，两极板上的电荷互相中和，电容器就不再带电。这个过程叫做放电。 （3）电场能：充电过程中由电源获得的电能储存在电场中，这种能称为电场能。 电能 电场能 电场能 其他形式的能 充电过程： 放电过程： 1.电容器带电的特点： 充电后的电容器两极间的电势差，叫电容器的电压。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 且电容器的带电量Q越多，电压U越高。 Q1=0.01C，U1=100V Q2=0.02C，U2=200V Q3=0.03C，U3=300V ………… 两极间有电压U 实验表明：一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极间的电压U成正比，比值Q/U是一个常量。 而且对于不同的电容器，这个比值一般是不同的。可见，这个比值表征了电容器储存电荷的特性。 问题探究 举例：圆柱型容器的储水问题: 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？ 2、电容器带电与容器装水的类比： 问题探究 二.电容： 1.定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。用C表示电容。 2.定义式：　　 3.物理意义：电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量。需要的电荷量多，表示电容器的电容大。 4.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量。 5.单位：　SI制：法拉（F） 　　　　 常用：微法（ μF ）　皮法（pF） 　　　　 　 三.平行板电容器的电容 　 平行板电容器的电容C跟介电常数εr成正比，跟正对面积S成反比，跟极板间的距离d成反比。 　 式中的 k 为静电力常量, 为电介质的相对介电常数 几种常用电介质的相对介电常数 四.常用电容器： 电解电容器 1.分类 固定电容器 可变电容器 聚苯乙烯电容器 2.电容器的额定电压和击穿电压。 （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。 （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 注意：电解电容器的极性 思考与讨论 　　平行板电容器充电后，在保持电容器的两极板与电源连接的情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，U、Q、E各如何改变？若切断与电源的连接，情况又如何？ 1.极板与电源相连接时，U不变。 Q=UC= d增大，则Q减小。 E= d增大，则E减小。 2.极板与电源断开后，Q不变。 = U= d增大，则U也增大。 = E= 当d增大时，E保持不变。 例题分析 1．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电. （ ） A．保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B．保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上 电量增大 C．断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势 差减小 D．断开K，在两极板间插 入一块介质，则两极板间 的电势差增大 K R E + - B C 2.一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为q，杆长为l，且ld。现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于图示的静止状态（杆与板面垂直），在此过程中电场力对两个小球所做总功的大小等于多少？（设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变） （ ） C． D． A． B．0 +q -q +Q -Q l A