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1、1.4电容器高中物理高中物理 选修选修-常常用用电电容容器器一、电震实验一、电震实验 1748 1748年的一个晴朗的日年的一个晴朗的日子，在巴黎圣母院前广场有子，在巴黎圣母院前广场有一场大型一场大型“魔术魔术” 表演，表演，观众是法国国王路易十五的观众是法国国王路易十五的王室成员和王公大臣们。王室成员和王公大臣们。一、电震实验一、电震实验 “魔术师魔术师”诺莱特调来诺莱特调来700个修道士，个修道士，让他们手拉手站成一排，全场让他们手拉手站成一排，全场300m，队，队伍十分壮观。装着水的大玻璃罐内有一伍十分壮观。装着水的大玻璃罐内有一根金属引线通到外面，与一个迅速转动根金属引线通到外面，与一
2、个迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连。随着诺并受到摩擦的大玻璃圆盘相连。随着诺莱特的一个手势，排在最前面的道士用莱特的一个手势，排在最前面的道士用手握住了从瓶口引出的金属线。一瞬间，手握住了从瓶口引出的金属线。一瞬间，700哥修道士几乎同时惊叫着跳了起来，哥修道士几乎同时惊叫着跳了起来，在场的人无不目瞪口呆。在场的人无不目瞪口呆。 原来这是一场大规模的原来这是一场大规模的“电震实验电震实验”。玻璃大圆盘是起电机的一部分，而。玻璃大圆盘是起电机的一部分，而那个神奇的玻璃罐，是一个能将电荷存那个神奇的玻璃罐，是一个能将电荷存储起来的储起来的“莱顿瓶莱顿瓶”。二、电容器二、电容器1 1、概念、概念:
3、 :“莱顿瓶莱顿瓶”是最早出现的是最早出现的电容器电容器. .电容器是储存电容器是储存电荷的装置电荷的装置. .观察纸介电容器的构造观察纸介电容器的构造该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。二、电容器二、电容器1 1、概念、概念: :“莱顿瓶莱顿瓶”是最早出现的是最早出现的电容器电容器. .电容器是储存电容器是储存电荷的装置电荷的装置. .2 2、定义、定义: :任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体, ,例如两个例如两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就构成电容正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就构成电容器。这
4、两个导体称为器。这两个导体称为电容器电容器的电极。的电极。 中间夹的绝缘物中间夹的绝缘物质称为电介质质称为电介质. .3 3、电路图符号：、电路图符号：如下图如下图: :2.2.两个平行金属板夹上一层绝缘两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器物质能否构成一个电容器? ?1.1.相邻两个同学能否构成电容器？相邻两个同学能否构成电容器？思考题4 4、电容器的充放电过程：、电容器的充放电过程：4 4、电容器的充放电过程：、电容器的充放电过程：（1）充电：使电容器带上电荷的过程充电：使电容器带上电荷的过程 充电时两个极板总是充电时两个极板总是带等量的异种电荷，带等量的异种电荷，与电源正极相连
5、的极与电源正极相连的极板带正电板带正电 每个极板带电量的绝对值每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量叫做电容器的带电量Q（2）放电：使电容器失去电荷的过程放电：使电容器失去电荷的过程 将两个极板直接相连。将两个极板直接相连。A12+-两个极板上带上等量异种电荷5 5、电容器的充放电举例、电容器的充放电举例 照相机的闪光灯，在不到照相机的闪光灯，在不到0.001s的短暂时间内发出强烈闪的短暂时间内发出强烈闪光，瞬时电流很大，各种电池都光，瞬时电流很大，各种电池都不能承受，在实际中，常常用电不能承受，在实际中，常常用电容器帮助闪光灯实现他的功能。容器帮助闪光灯实现他的功能。拍照前用较长的时间（一
6、般是几拍照前用较长的时间（一般是几秒）给电容器充电，拍照时触发秒）给电容器充电，拍照时触发闪光灯，使电容器通过灯管放电，闪光灯，使电容器通过灯管放电，发出耀眼的白光。然后电源又给发出耀眼的白光。然后电源又给电容器重现，为下次闪光做准备。电容器重现，为下次闪光做准备。三三. .电容器电容器-电容电容 1 1、概念：概念：电容器带电时，两个极板间有电压。在一电容器带电时，两个极板间有电压。在一定的电压下，不同电容器的极板上储存的电荷有多有定的电压下，不同电容器的极板上储存的电荷有多有少，也就是电容器的电容有大有小。少，也就是电容器的电容有大有小。 2 2、物理、物理意义：意义：电容是一个反映电容器
7、容纳电荷本领大电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。小的物理量。3 3、单位：单位：国际单位制：国际单位制： 法拉法拉法（法（F F） 1F=1C / V1F=1C / V 常用单位：常用单位： 微法（微法（F);F);皮法（皮法（pF)pF) 1F = 10 1F = 106 6F = 10F = 101212pFpF 三三. .电容器电容器-电容电容 1 1、概念：概念：电容器带电时，两个极板间有电压。在一电容器带电时，两个极板间有电压。在一定的电压下，不同电容器的极板上储存的电荷有多有定的电压下，不同电容器的极板上储存的电荷有多有少，也就是电容器的电容有大有小。少，也就是电容器的
8、电容有大有小。 2 2、物理、物理意义：意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。小的物理量。3 3、单位：单位：国际单位制：国际单位制： 法拉法拉法（法（F F） 1F=1C / V1F=1C / V 常用单位：常用单位： 微法（微法（F);F);皮法（皮法（pF)pF) 1F = 10 1F = 106 6F = 10F = 101212pFpF 举例举例：圆柱型水杯容器的储水问题：圆柱型水杯容器的储水问题: :hS1S2三三. .电容器电容电容器电容V1V2与水容器对比理解与水容器对比理解 水容器水容器H H S S V V 电容器电容器U U
9、 C C Q QS=C=VHUQ4 4、对电容的理解、对电容的理解三三. .电容器电容电容器电容5 5、电容器的电容影响因素、电容器的电容影响因素三三. .电容器电容电容器电容5 5、电容器的电容影响因素、电容器的电容影响因素改变平行板两极板的距离d改变平行板两极板的正对面积S两极板间插入绝缘介质（保持Q、S、d不变） 1 1、固定电容器：电容固定不变、固定电容器：电容固定不变 聚苯乙烯电容器聚苯乙烯电容器 电解电容器电解电容器 ： 正负极不能接反，不能接交流电正负极不能接反，不能接交流电 2 2、可变电容器、可变电容器 通过改变两极间的正对面积或距离来通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容
10、改变电容认识常用的电容器认识常用的电容器认识常用的电容器认识常用的电容器vv练习题练习题 1、电容器是一种常用的电子元件，对电容器认、电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是：识正确的是：A、电容器的电容表示其储存电荷的能力、电容器的电容表示其储存电荷的能力B、电容器的电容与他所带的电量成正比、电容器的电容与他所带的电量成正比C、电容器的电容与他两极板间电压成反比、电容器的电容与他两极板间电压成反比D、如果一个电容器两极板间没有电压，两极板、如果一个电容器两极板间没有电压，两极板上就没有电荷，电容为零上就没有电荷，电容为零vv练习题练习题 2、有关电容的单位及换算正确的是：、有关电容的
11、单位及换算正确的是：A、电容的单位是库伦、电容的单位是库伦B、电容器的国际单位是法拉、电容器的国际单位是法拉C、1F=10-6FD、法拉是个很小的单位、法拉是个很小的单位vv练习题练习题 3、电容器、电容器A的电容比电容器的电容比电容器B的电容大，这表明的电容大，这表明A、A所带的电荷量比所带的电荷量比B多多B、A比比B能容纳更多的电荷量能容纳更多的电荷量C、A的体积比的体积比B 大大D、两电容器电压都改变、两电容器电压都改变1V时，时，A的电荷量改变的电荷量改变比比B的大的大电容器的应用电容器的应用电容式传感器电容式传感器电容式传感器电容式传感器储能式电容器储能式电容器储能式电容器储能式电容
12、器简简单单收收音音机机原原理理小 结一、电容器一、电容器1 1、任何两个、任何两个彼此绝缘彼此绝缘又相互靠近的又相互靠近的导体导体都可以构成电容器。都可以构成电容器。2 2、电容器的充电：使电容器带上电荷的过程、电容器的充电：使电容器带上电荷的过程 电容器的放电：使电容器失去电荷的过程电容器的放电：使电容器失去电荷的过程二、电容二、电容1 1、定义：、定义： 2 2、单位：、单位：法拉法拉F F 1F=101F=106 6F=10F=101212pFpF拓展阅读 在电影星际争霸战中，人气超旺的星舰企业号隶属星际舰队，是有史以来吨位最大的星际太空船之一。环球网实习记者朱盈库报道，据美国世界新闻网
13、3月22日报道，科幻电影星际争霸战里“企业号”星舰每当遭遇危险或不明威胁时，就会升起“力场防护罩”以保护星舰。现在这种防护罩将不再止于幻想，英国媒体报道，英军科学家正研发这种防护罩，利用电能脉冲抵挡火箭、榴霰弹等炮弹的攻击。拓展阅读 每日电讯报报道，英国国防部研究开发机构“国防科学技术实验室”(DSTL)表示，他们正在研发一种类似于力场防护罩的新装甲，方法是将“超级电容器”(supercapacitor)这种材料和车辆的装甲相结合，使其成为一种巨大电池。当车辆侦测到攻击来临时，储存在超级电容器的能量会迅速传导至包覆车辆的装甲上，产生强力电磁场。研究这项计划的科学家表示，这个电磁场会形成短暂的“力场防护罩”，弹开来袭的炮弹。拓展阅读 虽然这种防护罩仅能维持几分之一秒，但若时机准确，能防止撞击时才爆炸的火箭炮攻击。且“超级电容器”具有迅速充电功能，可立刻准备再迎接另一次攻击。拓展阅读 这种装甲车的一大优点是，有望大幅度减轻军用车辆及战车的重量。目前绝大多数战车的装甲都无法抵挡火箭炮，火箭炮能穿透厚度超过30公分的实心钢板。要抵挡火箭炮就必须使用相当厚重过的装甲，但如此一来将影响战车的速度和油耗。 新的电子装甲使用的“超级电容器”材料，可以薄如布料，因此新装甲极轻。只是科学家仍需设计一套静谧的追踪系统与新装甲配合使用，以便精算出炮弹袭击时间，以便适时启动防护罩。 TheEnd！
