《18电容器的电容2课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《18电容器的电容2课时（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、内部场强为零。2、整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。3、导体表面附近任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。4、电荷分布在表面，内部没有电荷5、尖端电荷分布多，场强大，容易发生尖端放电。静电屏蔽有两种类型（1）外屏蔽（2）全屏蔽第一课时第一课时一一.电容器电容器1.电容器的结构电容器的结构两金属极板两金属极板绝缘物质绝缘物质(电介质电介质)强调：任意两个彼此绝缘又相隔很近的强调：任意两个彼此绝缘又相隔很近的导体导体,都可以看成是一个电容器都可以看成是一个电容器.电容器的充电电容器的充电+ + + + + + + +- - - - - -QQ+Q+QU U 把电容器的两个极板把电容器的两个
2、极板把电容器的两个极板把电容器的两个极板和电池的正负极相连和电池的正负极相连和电池的正负极相连和电池的正负极相连, ,两两两两个极板就分别带上了等个极板就分别带上了等个极板就分别带上了等个极板就分别带上了等量的异种电荷量的异种电荷量的异种电荷量的异种电荷, ,这个过程这个过程这个过程这个过程叫充电叫充电叫充电叫充电. .充电过程中电路充电过程中电路充电过程中电路充电过程中电路中有中有中有中有短暂短暂短暂短暂的充电电流的充电电流的充电电流的充电电流. 强调：一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的强调：一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的强调：一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的强调：一个极板上所带
3、电量的绝对值叫电容器的电量电量电量电量QQ. . 充了电的电容充了电的电容,两极板间就有两极板间就有电场电场,电势电势差差U.从电源获得的电能储存在电场中从电源获得的电能储存在电场中,这种这种能量叫能量叫电场能电场能.电容器有储存电荷和电场能的本领电容器有储存电荷和电场能的本领.2电容器的充放电电容器的充放电+ + + + + + + +- - - - - -QQ+Q+QU U电容器的放电电容器的放电 把充电后的电容器两极板接通把充电后的电容器两极板接通,两极板上的电两极板上的电荷中和荷中和,电容器不再带电电容器不再带电,这个过程叫放电这个过程叫放电.并有并有短暂的放电电流短暂的放电电流.放电
4、后放电后,两极板就不再有电场和电势差两极板就不再有电场和电势差,电场能转化为其它形式的能电场能转化为其它形式的能.二二.电容电容+ + + + + + + +- - - - - -QQ+Q+QU U讨论讨论对同一对同一对同一对同一电容器电容器电容器电容器: :带电量带电量带电量带电量QQ大大大大电势差电势差电势差电势差U U大大大大Q/UQ/U不变不变不变不变对不同电容器对不同电容器:这个比值就表征了电容器储存电荷的特性这个比值就表征了电容器储存电荷的特性这个比值就表征了电容器储存电荷的特性这个比值就表征了电容器储存电荷的特性Q/U是不同的是不同的二二.电容电容+ + + + + + + +-
5、 - - - - -QQ+Q+QU U1.电容电容 电容器所带的电容器所带的电容器所带的电容器所带的电量电量电量电量QQ与电容器两极板间的与电容器两极板间的与电容器两极板间的与电容器两极板间的电势电势电势电势差差差差U U的比值的比值的比值的比值, ,叫做电容器的电容叫做电容器的电容叫做电容器的电容叫做电容器的电容2.公式公式3.单位单位1C/V=1F(法拉法拉)1F=101F=106 6F=10F=101212pFpF4.注意注意 C=Q/U是比值定义式是比值定义式 C与与Q、U无关无关.C由由电容电容器本身结构性质决定器本身结构性质决定, 反映了电容器容纳电荷反映了电容器容纳电荷本领。本领
6、。Q代表每个极板所带的电量的绝对值代表每个极板所带的电量的绝对值【针对练习针对练习1】 1.下列说法正确的是下列说法正确的是A.由公式可知由公式可知,电容大小和电量成正比和电压成电容大小和电量成正比和电压成反比反比B.电容器的电容大小和电容器两端电压电容器的电容大小和电容器两端电压,电容器电容器带电量均无关带电量均无关C.电容器的带电量是指电容器每个极板所带电电容器的带电量是指电容器每个极板所带电量的绝对值量的绝对值D.某一电容器带电量越多某一电容器带电量越多,它的电容就越大它的电容就越大BC一个电容器，充电后所带电荷量为一个电容器，充电后所带电荷量为Q=410-6C时，它的两极板间的电势差时
7、，它的两极板间的电势差U=2V，由此可知，由此可知，该电容器的电容是该电容器的电容是_F。如果再充进如果再充进410-6C的电荷量，其电容为的电荷量，其电容为_F。如果用导线将电容器两极相连，放电完毕后，如果用导线将电容器两极相连，放电完毕后，其电容为其电容为_F。 C取决于取决于电容器自身结构电容器自身结构， 而而与是否带电及带电多少无关。与是否带电及带电多少无关。210-6【针对练习针对练习2】 210-6210-6猜想猜想: :平行板电容器的电容的大小可能由哪些因素决平行板电容器的电容的大小可能由哪些因素决定呢？定呢？三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容间距间距d正对正对面积面积s
8、电介质电介质思考思考 怎样使电容器所带的电荷量不变？怎样使电容器所带的电荷量不变？将电容器充电后与电源断开将电容器充电后与电源断开由由 得：当得：当Q Q不变时，不变时，C C的变化可由的变化可由U U的变化反映出来，例如：的变化反映出来，例如：U U变大时，表示变大时，表示C C一定减小了。一定减小了。思考思考 怎样测电容器两极板间的电势差的大小？怎样测电容器两极板间的电势差的大小？ 它它是是由由验验电电器器改改装装而而成成的的，它它的的金金属属球球接接一一导导体体，金金属属外外壳壳接接另另一一导导体体，从从指指针针的的偏偏角角可可测测出出两两导导体间的体间的电势差电势差。静电计：静电计：测
9、量电势差。测量电势差。间距间距d正对正对面积面积s电介质电介质板间电势差板间电势差U U 电容电容C C板间距板间距d d增大增大 增大增大减小减小减小减小减小减小增大增大正对面积正对面积S S增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大减小减小电介质电介质插入插入减小减小增大增大拔出拔出增大增大减小减小板间电势差板间电势差U U 电容电容C C板间距板间距d d 正对面积正对面积S S 电介质电介质 板间充满某种介质时，板间充满某种介质时，C C会变为板间为真空时的会变为板间为真空时的若干倍，这一倍数叫这种电介质的相对介电常数，若干倍，这一倍数叫这种电介质的相对介电常数，用用r r表示。表示。公
10、式：公式：几种电介质的介电常数几种电介质的介电常数r电介质电介质空气空气石蜡石蜡陶瓷陶瓷玻璃玻璃云母云母介电常数介电常数1.0005 2.02.1641168理论及实验表明：理论及实验表明：平行板电容器两极板间是真空时，平行板电容器两极板间是真空时，电容电容C C跟跟正对面积正对面积S S成正比成正比，跟两，跟两极板间距离极板间距离d d成反比成反比。公式：公式：注意：一般性研究中，空气对电容的影响可忽略注意：一般性研究中，空气对电容的影响可忽略电电容容定义式定义式决定式决定式（平行板电容器）（平行板电容器）类比理解类比理解普适普适四四 常用电容器常用电容器固定电容器固定电容器固定电容器固定电
11、容器可变电容器可变电容器可变电容器可变电容器（一一）分分类类（二）电容器使用时应注意的问题（二）电容器使用时应注意的问题1 1、电容器的击穿电压：、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，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。电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。2 2、电容器的额定电压：、电容器的额定电压： 电容器正常工作时的最大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额定电压低于击穿电压3 3、电解电容器电解电容器正负极不能接反，正负极不能接反，不能接交不
12、能接交流电。流电。 指出图中铭牌的含义指出图中铭牌的含义【例题例题1】如图所示如图所示如图所示如图所示, ,平行金属板平行金属板平行金属板平行金属板A A、B B组成的电容器组成的电容器组成的电容器组成的电容器, ,充电后与静电计相连充电后与静电计相连充电后与静电计相连充电后与静电计相连. .要使静电计指针张角变大要使静电计指针张角变大要使静电计指针张角变大要使静电计指针张角变大, ,下列下列下列下列措施中可行的是措施中可行的是措施中可行的是措施中可行的是: :A.A.将将将将A A板向上移动板向上移动板向上移动板向上移动B.B.将将将将B B板向右移动板向右移动板向右移动板向右移动C.C.将
13、将将将A A、B B之间充满电介质之间充满电介质之间充满电介质之间充满电介质D.D.将将将将A A板放走部分电荷板放走部分电荷板放走部分电荷板放走部分电荷AB【例题例题2】 对于给定的电容器，在描述对于给定的电容器，在描述电容量电容量C、带电量带电量Q、两板间电势差、两板间电势差U的相互关系中，的相互关系中，下列图下列图116中正确的是中正确的是( )ACE 如图所示，如图所示，A A、B B为两块竖直放置为两块竖直放置的平行金属板，的平行金属板，G G是静电计，电键是静电计，电键K K合合上后，静电计指针张开一个角度。下上后，静电计指针张开一个角度。下述哪些做法可使指针张角增大？述哪些做法可
14、使指针张角增大？( ( ) )A A、使、使A A、B B两板靠近些；两板靠近些； B B、使、使A A、B B两板正对面积错开些；两板正对面积错开些；C C、断开、断开K K后，使后，使B B板向右平移拉开一板向右平移拉开一些；些； D D、断开、断开K K后，使后，使A A、B B正对面错开些。正对面错开些。CDCD【例题例题3】 第二课时第二课时1 1、有一正充电的平行板电容器，若使它的、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量减少电荷量减少 3 31010-4-4C C，其电压降为原来的，其电压降为原来的三分之一，则电容器原来的带电量可能是三分之一，则电容器原来的带电量可能是4.54.
15、51010-4-4C C2 2、连连接接在在电电池池两两极极上上的的平平行行板板电电容容器器，当两极板间的距离减小时当两极板间的距离减小时A.A.电容器的电容电容器的电容C C变大变大B.B.电容器极板的带电量电容器极板的带电量Q Q变大变大C.C.电容器两极间的电势差电容器两极间的电势差U U变大变大D.D.电容器两极板间的电场强度电容器两极板间的电场强度E E变大变大 ABD(1)(1)电容器充电后电容器充电后电容器充电后电容器充电后保持和电源连接保持和电源连接保持和电源连接保持和电源连接U U不变不变不变不变C C减小减小减小减小d d增大增大增大增大E=U/dE=U/d减小减小减小减小
16、Q=UCQ=UC减小减小减小减小C C增大增大增大增大 Q=UCQ=UC增大增大增大增大s s增大增大增大增大E=U/dE=U/d不变不变不变不变(2)(2)电容器充电后电容器充电后电容器充电后电容器充电后断开和电源连接断开和电源连接断开和电源连接断开和电源连接QQ不变不变不变不变d d增大增大增大增大C C减小减小减小减小 U=Q/CU=Q/C增大增大增大增大E=U/dE=U/ds s增大增大增大增大C C增大增大增大增大 U=Q/CU=Q/C减小减小减小减小E=U/dE=U/d两类常见问题两类常见问题(判断判断C、U、Q、E的变化的变化）不变不变减小减小3.3.一平行板电容器的两个极板分别
17、与一电源的正负极一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连相连相连相连, ,在保持开关闭合的情况下在保持开关闭合的情况下在保持开关闭合的情况下在保持开关闭合的情况下, ,将电容器两极板间的距将电容器两极板间的距将电容器两极板间的距将电容器两极板间的距离增大离增大离增大离增大, ,则电容器的电容则电容器的电容则电容器的电容则电容器的电容C,C,电容器所带电量电容器所带电量电容器所带电量电容器所带电量QQ和极板间和极板间和极板间和极板间的电场强度的电场强度的电场强度的电场强度E E的变化情况是的变化情况是
18、的变化情况是的变化情况是 A.C,Q,EA.C,Q,E都逐渐增大都逐渐增大都逐渐增大都逐渐增大 B. C,Q,EB. C,Q,E都逐渐减小都逐渐减小都逐渐减小都逐渐减小 C.C,QC.C,Q逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小,E,E不变不变不变不变 D.D. C,EC,E逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小,Q,Q不变不变不变不变A AB B在上题中在上题中在上题中在上题中, ,待电容器充电后将开关断开待电容器充电后将开关断开待电容器充电后将开关断开待电容器充电后将开关断开, ,再将电容器两再将电容器两再将电容器两再将电容器两极板间距离逐渐增大极板间距离逐渐增大极板间距离逐渐增大极板间距离逐渐增大,
19、 ,则电容器的电容则电容器的电容则电容器的电容则电容器的电容C,C,极板间的电极板间的电极板间的电极板间的电压压压压U U和极板间的电场强度和极板间的电场强度和极板间的电场强度和极板间的电场强度E E的变化情况是的变化情况是的变化情况是的变化情况是A.CA.C变小变小变小变小,U,U变大变大变大变大,E,E不变不变不变不变 B. CB. C变小变小变小变小,U,E,U,E均变大均变大均变大均变大C.CC.C变大变大变大变大,U,U变小变小变小变小,E,E不变不变不变不变 D. CD. C变小变小变小变小,U,U不变不变不变不变,E,E变小变小变小变小 4 4、 平行板电容器下板接地，两板平行板
20、电容器下板接地，两板与电源相连，与电源相连，b b为正中央的点，将不带为正中央的点，将不带电的厚金属板插入两板正中间的如图电的厚金属板插入两板正中间的如图所示位置后，所示位置后，a a、b b、c c三点场强及电势三点场强及电势变化情况为：变化情况为：( )( )AD 5 5、如图所示，在平行板电容器、如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。正中有一个带电微粒。K K闭合时，闭合时，该微粒恰好能保持静止。在该微粒恰好能保持静止。在保持保持K K闭合；闭合；充电后将充电后将K K断开；两种情断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？粒向上运
21、动打到上极板？A.A.上移上极板上移上极板M M B.B.上移下极板上移下极板N N C.C.左移上极板左移上极板M M D.D.把下极板把下极板N N接地接地 K KM MN N答案：答案：选选B B，选选C C。6.有一个充电的平行板电容器,两极板间的电压为3v，为使它的电荷量减少310-4C,于是电容器两极板间的电压降为原来的1/3，则此时电容的电容为多少FF ?电容器原来的带电量为多少C?若两极板的电荷全部放掉,电容器的电容是多少? 电容器放电过程中电容器放电过程中电流随时间变化的图像电流随时间变化的图像1 1、在图中画一个狭长矩形，它、在图中画一个狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？的面积的物理意义是什么？ 电荷量电荷量2 2、怎样根据图像计算电容器在、怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？全部放电过程中释放的电荷量？ 图像与坐标轴间的面积图像与坐标轴间的面积 4040格格 Q=3.2Q=3.21010-3-3C C 3 3、根据以上数据估算出的电容是多少？、根据以上数据估算出的电容是多少？ C=4C=41010-4-4F F
