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1、1.8电容器的电容,、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。,一、电容器,平行板电容器,电介质,电容器的极板,电容器的极板,2、电容器的充电：,将电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。,一、电容器,正极板,负极板,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,有短暂的电流,两极间有电压,充电:使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程.,思考？,1、电容器有什么作用？,可以容纳电荷,2、电容器的充电过程有什
2、么量发生改变？,3、电容器的放电：,一、电容器,3、电容器的放电：,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。,一、电容器,电容器两极正负电荷通过导线中和。,在放电过程中导线上有短暂的电流产生,电容器的放电过程是电场能转化为其他形式的能的过程,1、电容器带电的特点：,充电后的电容器两极间的电压，叫电容器的电压。,二、电容器的电容,电容器的带电量Q越多，电压U越高。,Q=0.01C，U=100V,Q=0.02C，U=200V,Q=0.03C，U=300V,Q与U成正比 Q/U是定值,两极间有电压U,2、电容器带电与水桶盛水类比：,二、电容器的电容,h=1cm,V=1dm
3、3,h=2cm,V=2dm3,V与h成正比 V/h是定值,水桶截面积,二、电容器的电容,h=1cm,V=1dm3,h=1cm,V=4dm3,水桶V/h=S越大，容纳水的本领越强,2、电容器带电与水桶盛水类比：,S与V 、 h无关,3、电容的定义：,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。,二、电容器的电容,U,容纳电荷的本领， 与水桶截面积S类比,4、电容的单位：,二、电容器的电容,法拉:,F,还有：微法（）、皮法（p）,1F=1C/V,如果一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，这个电容器的电容就是1F,最简单的电容器是平行板电容器 猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素
4、有关？,两极板间的距离d 两极板间的正对面积S 是否插入电介质或电介质的种类。,请看实验,实 验 探 究,实 验 探 究,1、平行板电容器的电容C跟介电常数成 正比，跟正对面积S正比，跟极板间的距离d成反比。 2、平行板电容器的电容公式： C=rS/4kd (式中k为静电力常量),三 平行板电容器的电容,思考与讨论 ：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？,解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。, C=S
5、/4kdS/d, E=U/d1/d, Q=CU=US/4kdS/d,思考与讨论 ： 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？,解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。,C=S/4kdS/d U=Q/C=Q/（S/4kd）d/S E=U/d=Q/Cd=Q/（Sd/4kd）= kQ/S 1/S,本题的思路是：当d（或变化、S）发生变化，用 C=S/4kd判断C的变化，再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化，最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化。 比较、两类题型的解析过程，可以看到，抓住Q
6、（或U）不变这个条件是一个关键。,3、平行板电容器充电后的两类典型情况： 电容器始终连接在电源上，两极间的电压U保持不变。 电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变。,1、固定电容器：,四、常用电容器,（1）聚苯乙烯电容器：,以聚苯乙烯薄膜为电介质，用两层铝箔为极板。,符号：,1、固定电容器：,四、常用电容器,（2）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。,符号：,电容较大,2、可变电容器：,四、常用电容器,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。,转动动片，使两组铝片的正对
7、面积发生变化，电容相应变化。,符号：,3、击穿电压和额定电压：,四、常用电容器,加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。,电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。,额定电压比击穿电压低,外壳上标的电压是额定电压,【例】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为2V，两极板带电量分别为+610-6C和-610-6C，求：(1)电容C； (2)若电势差升高1V，电容C和所带电量Q为多少?,【解析】电容器的电容C=Q/U，但电容是由电容器的构造决定的，跟Q、U无关. (1)根据电容的定义式 C=Q/U=(610-6/2)F=310
8、-6F (2)若电势差升高1V，电容器的电容仍不变，而此时所带电量 Q=CU=310-63C=910-6C,1.下列关于电容的说法正确的是( )。 A.电容器简称电容 B.电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多 C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量 D.由公式C=Q/U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比,解析:电容器和电容是两个不同的概念，A错；电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与是否带电无关，B错；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压、电容器的体积等无关，D错。通过本
9、题，我们对公式C=Q/U有了进一步的理解，电容器的电容只由电容器本身决定。 答案:C,2.一个空气平行板电容器，极板间距离为d,正对面积为S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是( )。 A.将电压变为U/2 B.将带电荷量变为2Q C.将极板正对面积变为2S D.将两极间充满介电常数为2的电介质,解析:电容器的电容和电容器极板上的电荷量、电压无关，所以选项A、B不正确；根据公式C= 可知选项C、D正确。 答案:CD,3.如图所示，先接通S使电容器充电，然后断开S。当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两板间电势差U、电容器两极板间场强的变化情况是
10、( )。,A.Q变小，C不变，U不变，E变小 B.Q变小，C变小，U不变，E不变 C.Q不变，C变小，U变大，E不变 D.Q不变，C变小，U变小，E变小,解析:电容器充电后再断开S，其所带电荷量不变，当增大两板间距离时，由C 知，C变小。又因U= ，所以U变大。对于场强E，由于E= ，U= = = ，所以E= = = ，由以上分析可知，间距d增大，E不变化。 答案:C,4.如图所示，电容器C两极板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是( )。 A.两板间距离增大 B.两板间距离减小 C.两板正对面积减小 D.两板正对面积增大,解析:开始时电荷受重力和电场力平衡，要使电荷向上运动，则要增大电场
11、力，即要使场强E增大。由于电容器始终跟电源两极相连，所以电容器两极板间的电势差不变，所以，当d减小时，由E= 可知E增大，故选B。 答案:B,练习,如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量极板间电压和电容之间的关系的图象，其中正确的是,答案：,例题：如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是,该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体 金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了 如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了,答案：,一、电容器 1、定义 2、工作过程：充电与放电过程 二、电容 1、定义 2、单位 3、电容的物理意义 三、平行板电容器的电容 1、决定电容大小的几个因素 2、平行板电容器的电容公式： 3、平行板电容器充电后的两类典型情况： 四、常见电容器,1.8 电容器的电容,
