电容器的电容 PPT
水桶 V/h=S 越大, 容纳水的本 领越强。
h
甲
乙
电容器带电量Q与两极板间的电势压U
的比值叫这个电容器的电容。
类比: VQ
hU
二、电容 预习案 【设疑自探】
1、物理意义:描述电容器容纳(储存)电荷本领的物理量。
2、定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U 的比值,叫电容器的电容,符号“C”。
3、定义式:
4、单位:国际制单位为:法拉(简称法),符号:F。
常用单位有微法(μF)、皮法(pF)。
1μF = 106 F
1pF=1012 F
预习案 【自我检测】
例:1.(多选) 关于电容器和电容的概念下列说法正确的是 [ AB ] A、任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一 个电容器; B、用电源对平板电容器充电后,两极板带有等量异种电 荷; C、某一电容器带电量越多,它的电容量就越大; D、某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大。
• 3.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,会进行简单的动 态分析
莱顿瓶的出现
荷兰莱顿大学的教授慕欣勃 罗克
(1692--1761)
“莱顿瓶”
电介质
极板
一.电容器的构造:两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成一个电 容器
大家注 意观察 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。
二、电容 定义:
C Q Q U U
三、平行板电容器的电容 C r s 4 kd
C与εr 、S、d有关
四、常用电容器
固定电容器 可变电容器
五、电容器使用时注意的问题
工作电压≤额定电压<击穿电压
法拉的由来
迈克尔·法拉第(Michael Faraday, 公元1791~公元1867),世界著名的 自学成才的科学家,英国物理学家、 化学家,发明家即发电机和电动机的 发明者。首次发现电磁感应现象,并 进而得到产生交流电的方法。
固定电容器 四、常见的电容器 可变电容器
五、电容器使用时注意的问题
额定电压比 击穿电压低
外壳上标 的电压是 额定电压
电容器正常工作时两极板上的最大电压,称为额 定电压。
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。
小结
一、电容器 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。
A.保持S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S接通,在两极板间插入一块 介质,则极板上的电荷量增大
C.断开S,减小两极板间的距离,则 两极板间的电势差减小
D.断开S,在两极板间插入一块介质, 则两极板间的电势差增大
电容器的充电和放电
(1)充电:电源使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程, 如图甲.
(2)放电:用导线将充好电的电容器的两极板相连,使两极板的 异种电荷中和的过程,如图乙
思考?
不同的电容器储存电荷的本领相同吗?
若不同,怎么ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ比较不同的电容器储存电荷 的本领的大小呢?
电容器的电容
电容器带电与水桶盛水类比:
2、平行板电容器充电后,切断与电源的连接。在这种情况下,如增
大d,则C、 U、Q、E分别如何改变 ?
C变小、Q不变、U变大、E不变
电量保持不变,Q不变
巩固案【激活练习】 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S,电源 即给电容器充电.则( BC )
E F q
E F q
Q E k r2
对比
适用范围
C
rS 4kd
意义
定义式,适用于一切电场
q是检验电荷,E与q无 关
Q E k r2
C
rS 4kd
决定式,仅对点电荷的 电场适用
Q是场源电荷,E与Q成正 比
定义式,适用于任何电容器
C既不与Q成正比, 也不与U成反比
决定式,只适用于平行板电容器 C与S,相对介电常数成 正比,与d成反比
间的距离d成反比。
计算公式: C
d---距离
K---静电力常量
r S (决定式)
4kd
S ---正对面积 r---相对介电常数
特别提示
讨论与电容器相关的各物理量的变化依据主要有三个: (1)平行板电容器的电容的决定式 C=4επrkSd. (2)平行板电容器内部是匀强电场 E=Ud . (3)电容器所带电量 Q=CU.
两极板间的电介质(介电常数) r
探究案【解疑合探】 三、平行板电容器的电容
实验探究
控制变量法
序号
不变量
变量
现象
1
介电常数、距离d
正对面积S 减小 电容C减小
2
距离d、正对面积S
距离d
减小 电容C增大
3
介电常数、正对面积S
介电常数 改变 电容C变化
实验结论:平行板电容器的电容C 与正对面积S成正比,介电常数成正比、与极板
通过Q-U图像来理解C=Q/U
电容的Q-U图像是一条过原点的直线,斜率是电容 电容器的电容也可以表示为C=△Q/△U,即电容器的大小在数值上等于 两极板间电压增加或减小1V所得增加或减小的电荷量
Q/C C
△Q1
△U U/V
预习案 【自我检测】 2.(多选)如图所示,四个图象描述了对给定的电容器充电时,电容
第一章 静电场
1.8 电容器的电容
导学案反馈
对电容定义式的得出, 所采用的方法理解不 清
1.对电容单位的 认识不清 2.换算中出现粗 心的问题 3.对影响电容的 因素理解不清
对电量Q,电压U 和电容C的关系 图像 理解不清
学习目标 • 1.知道什么是电容器以及常用的电容器。
• 2.理解电容器的电容概念及其定义,决定式,并能简单计算
器电量Q、电压U和电容C三者的关系,正确的图象有( CD )
三、平行板电容器
1.平行板电容器
基本结构:由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成,是最简单的 ,也是最基本的电容器.
+Q ++++++++
U
--------
-Q
探究案【解疑合探】 猜想?
平行板电容器的电容与哪些因素有关呢?
正对面积S 两极板的距离d
由于他在电磁学方面做出了伟大贡献 ,被称为“电学之父”和“交流电之 父”
探究案【质疑再探】
电压保持不变,U不变
1、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,在
这种情况下,如增大两板间距d,则电容器电容C、板间电势差U、 电容器所带电量Q,板间场强E分别如何改变?
由
C rS 4kd
C 将减小,再根据C=Q/U,Q减小,依E=U/d,E将增大。