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1、电 容 器 与 电 容 、定义：、定义： 任何两个彼此任何两个彼此绝缘绝缘又相距又相距很近很近的的导体导体，组成一个组成一个电容器电容器。 一、电容器一、电容器平行板电容器平行板电容器电介质电介质电容器的极板电容器的极板电容器的极板电容器的极板2 2、电容器的充电：、电容器的充电： 将电容器两个极板将电容器两个极板带上电荷带上电荷的过程，的过程，叫电容器的叫电容器的充电充电。 QQ正正极板极板负负极板极板两板分别带两板分别带等量异等量异种种电荷，电荷，每个极板每个极板带电量的带电量的绝对值绝对值叫叫电容器的电容器的带电量带电量E有短暂有短暂的的电流电流两极间两极间有有电压电压3 3、电容器的放
2、电：、电容器的放电： 用导线将充电后的电容器两极接通，用导线将充电后的电容器两极接通，两极两极失去电荷失去电荷的过程，叫电容器的的过程，叫电容器的放电放电。 QQ在在放电放电过程中导线上过程中导线上有有短暂的电流短暂的电流产生产生 电容器两极电容器两极正负正负电荷电荷通过导线中和。通过导线中和。 1 1、电容器带电的特点：、电容器带电的特点： 充电后的电容器两极间的充电后的电容器两极间的电压电压，叫电容，叫电容器的器的电压电压。 二、电容器的电容二、电容器的电容 QQ 电容器的电容器的带电量带电量Q Q越多，越多，电压电压U U越高。越高。 Q=0.01CQ=0.01C，U=100V U=10
3、0V Q=0.02CQ=0.02C，U=200V U=200V Q=0.03CQ=0.03C，U=300V U=300V Q Q与与U U成成正比正比Q/UQ/U是是定值定值两极间有两极间有电压电压U U2 2、电容器带电与水桶盛水类比：、电容器带电与水桶盛水类比： h=1cmV=1dm3h=2cmV=2dm3V V与与h h成成正比正比V/hV/h是是定值定值水桶截面积水桶截面积h=1cmV=1dm3h=1cmV=4dm3水桶水桶V/h=SV/h=S越大，容纳越大，容纳水的本领越强水的本领越强2 2、电容器带电与水桶盛水类比：、电容器带电与水桶盛水类比： S S与与V V 、 h h无关无关
4、3 3、电容的定义：、电容的定义： 电容器所带电容器所带电量电量Q Q与电容器两极间的与电容器两极间的电压电压U U的的比值比值，叫电容器的，叫电容器的电容电容。 QQU容纳电荷的本领容纳电荷的本领，与水桶截面积与水桶截面积S S类比类比4 4、电容的单位：、电容的单位：国际单位国际单位 法拉法拉(F)(F)微法微法( ( ) )、皮法、皮法( (p p) )UQC= =定义式：定义式：1 1、关于电容，下列说法中正确的是、关于电容，下列说法中正确的是 （ ）A A电容器的极板上带电量越大，这只电容电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大器的电容就越大B B电容器的极板间电压越大，这只
5、电容器电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大的电容就越大C C如果电容器两极板上没有带电，它的电如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零容为零D D对某一个电容器来说，两板间的电势差对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加随所带电量的增加而增加练习练习D D2 2、如图所示，将平行板电容器两极板分别、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是接在电压是6V6V的电池组正负极，跟电池组的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为负极相连的极板带电量为-9.0-9.01010-8-8C C ，则，则电容器的带电量为电容器的带电量为 C C，电，电容器的电容为容器的电容为
6、 PFPF。若将此电。若将此电容器两极接电压容器两极接电压12V12V的电池组正负极，电容的电池组正负极，电容器的电容为器的电容为 PFPF。 QQ9.09.01010-8-8 1.51.510104 4 1.51.510104 4 3 3、用两节相同的电池分别给两个原来不带、用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器充电，已知电的电容器充电，已知 C C1 1CC2 2 ，当电容器当电容器达到稳定时，电容器达到稳定时，电容器C C1 1和和C C2 2的带电量分别的带电量分别为为Q Q1 1和和Q Q2 2，则，则 （ ） A A Q Q1 1QQQ2 2 C C Q Q1 1=Q=Q2
7、2 D D无法确定无法确定A4 4、电容器的电容、电容器的电容C= C= 2.02.01010-8-8F F ，如果电容，如果电容器两极板电压增加了器两极板电压增加了10V10V，则电容器的带，则电容器的带电量变化了多少？电量变化了多少？电容的另一种定义式电容的另一种定义式UQCD DD D= =三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容：平行板电容器的电容 理论和实验表明，平行板电容器的电理论和实验表明，平行板电容器的电容容C跟介电常数跟介电常数成正比，跟正对面积成正比，跟正对面积S成正成正比，跟极板间的距离比，跟极板间的距离d成反比。成反比。C = S4kd（式（式中中k为静电力常数）为
8、静电力常数）如图所示，如图所示， 平行板电容器充电后，平行板电容器充电后， 继续保持电继续保持电容器的两极板与电源相连接。若增大两极板间的容器的两极板与电源相连接。若增大两极板间的距离距离d,那么，两极板间的电势差那么，两极板间的电势差U、电容器所带电容器所带的电量的电量Q、两极板间的电场强度两极板间的电场强度E、电场中电场中A点电点电势势如何变化？如何变化？ 平行板电容器充电后，平行板电容器充电后， 切断与电源的连接。切断与电源的连接。 若增大两极板间的距离又如何变化？若增大两极板间的距离又如何变化？ MN.A思考与讨论：思考与讨论：用电压为用电压为用电压为用电压为U U U U的直流电源给
9、电容为的直流电源给电容为的直流电源给电容为的直流电源给电容为C C C C平行板电容器充电，充平行板电容器充电，充平行板电容器充电，充平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为完电后电容器两板间的场强大小为完电后电容器两板间的场强大小为完电后电容器两板间的场强大小为E E E E。（1 1 1 1）充完电后，若）充完电后，若）充完电后，若）充完电后，若仍闭合电键仍闭合电键仍闭合电键仍闭合电键K K K K，将电容器两极板正对，将电容器两极板正对，将电容器两极板正对，将电容器两极板正对面积变为原来的一半，则电容器的电容变为面积变为原来的一半，则电容器的电容变为面积变为原来的一半，则电容器
10、的电容变为面积变为原来的一半，则电容器的电容变为_ C/2C/2 练习练习（2 2）充完电后，若）充完电后，若）充完电后，若）充完电后，若断开电键断开电键断开电键断开电键K K，将电容器的两个极板，将电容器的两个极板，将电容器的两个极板，将电容器的两个极板距离变为原来的一半，则电容器的电容变为距离变为原来的一半，则电容器的电容变为距离变为原来的一半，则电容器的电容变为距离变为原来的一半，则电容器的电容变为 ，电，电，电，电容器两极板间的电压变为容器两极板间的电压变为容器两极板间的电压变为容器两极板间的电压变为 ，电容器两极板间的电，电容器两极板间的电，电容器两极板间的电，电容器两极板间的电场强
11、度为场强度为场强度为场强度为 。（3 3）充完电后，若）充完电后，若）充完电后，若）充完电后，若仍闭合电键仍闭合电键仍闭合电键仍闭合电键K K，将一块厚度为两板，将一块厚度为两板，将一块厚度为两板，将一块厚度为两板距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间，距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间，距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间，距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间，电容器的电容变为电容器的电容变为电容器的电容变为电容器的电容变为 _ _ 2C2C U/2U/2E E2C2C 四、常用电容器四、常用电容器1、固定电容器、固定电容器2、可变电容器、可变电容器一
12、般电容器电解电容器+ -3 3、击穿电压和额定电压：、击穿电压和额定电压： 加在电容器两极板上的电压不能超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，电介质过某一个限度，超过这个限度，电介质将被将被击穿击穿，这个电压称为，这个电压称为击穿电压击穿电压。 电容器电容器正常工作正常工作时两极板上的时两极板上的最大最大电压电压，称为，称为额定电压额定电压。额定电压额定电压比比击穿电压击穿电压低低外壳上标的电压外壳上标的电压是是额定电压额定电压练习2、如图所示是描述对给定的电容器充电时电量、如图所示是描述对给定的电容器充电时电量Q、电压电压U、电容电容C之间相互关系的图像，其中正确的之间
13、相互关系的图像，其中正确的是（是（ ）0CQCUQUCQ000 A B C D1、一个平行板电容器，电容为、一个平行板电容器，电容为200pF，充电后两充电后两板间的电压为板间的电压为100V，电容带电量为电容带电量为C，断开电源后，将两板间距离减半，两板间的电压断开电源后，将两板间距离减半，两板间的电压为为V210-850B C D3、两块大小、形、两块大小、形 状完全相同的金属平板平状完全相同的金属平板平行放置构成一平行板电容器。行放置构成一平行板电容器。 与它相连的与它相连的电路如图所示，接通开电路如图所示，接通开 关关 S，电电 源给电容源给电容 器充电（器充电（ ）MNSA、保持保持
14、S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小的电场强度减小B、保持保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大电荷量增大C、断开断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小减小D、断开断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大势差增大B C4 4、平行金属板、平行金属板A A、B B间距离为间距离为6cm6cm，电势差，电势差U UABAB=300V=300V保持不变，将一块保持不变，将一块3cm3
15、cm厚的矩形导厚的矩形导体平行放入体平行放入A A、B B板之间，它左侧面板之间，它左侧面P P与与A A平平行正对且离行正对且离A A板板1cm1cm，以，以B B板电势为零，则板电势为零，则A A、B B两板正中央一点两板正中央一点C C的电势由此而发生怎样的电势由此而发生怎样的变化？（的变化？（ ） A A、变为零、变为零 B B、仍为、仍为150V150V C C、升高、升高50V50V D D、降低、降低50V50VA AB BP PC CC5 5、如图所示，平行板电容器如图所示，平行板电容器如图所示，平行板电容器如图所示，平行板电容器A A A A、B B B B间有一带电油滴间有
16、一带电油滴间有一带电油滴间有一带电油滴P P P P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（一些，其它条件不变。则（一些，其它条件不变。则（一些，其它条件不变。则（ ） A A A A油滴将向上加速，电流计中电流由油滴将向上加速，电流计中电流由油滴将向上加速，电流计中电流由油滴将向上加速，电流计中电流由b b b b流向流向流向流向a a a a B B B B油滴将向下加速，电流计中电流由油滴将向下加速，电流计中电流由油滴将向下加速，电流计中电流由油
17、滴将向下加速，电流计中电流由a a a a流向流向流向流向b b b b C C C C油滴将静止不动，电流计中电流由油滴将静止不动，电流计中电流由油滴将静止不动，电流计中电流由油滴将静止不动，电流计中电流由b b b b流向流向流向流向a a a a D D D D极板带电量减少，两板间电势差和场强不变极板带电量减少，两板间电势差和场强不变极板带电量减少，两板间电势差和场强不变极板带电量减少，两板间电势差和场强不变6 6、水平放置的平行板电容器，两板相距、水平放置的平行板电容器，两板相距5mm5mm，电容为，电容为2F2F，当将其充电到两板电压为，当将其充电到两板电压为100V100V时，一个质量为时，一个质量为1010-10-10g g的带电尘埃正好的带电尘埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为在板间静止。则尘埃的电荷量为 C C。 mgF小结小结1、电容：、电容：2、平行板电容器的电容：、平行板电容器的电容：3、常见电容器、常见电容器C = S4kdUQC= =
