电容器与电容第一课时分析
外壳上标的电压是 额定电压
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常见电容器
聚苯乙烯电容器
固定电
电 容器
陶瓷电容器 电解电容器
+
容
-
纸质电容器
器
可变电
定片
容器
动片
【例1】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+6×10-6C和-6×10-6C,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?
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①作用:可以容纳电荷. ② 充电:使电容器带电的过程,叫充电.
特点: A.两极板带等量异种电荷 B.两极板间有电压 C.极板间有电场 D. 极板间有电场能
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③放电:使电容器两极板上的电荷中和 的过程.是电场能转化为其它能的过程
电容器的放电
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1、用导线把充电后的电容 器的两极板接通,两极板上 的电荷互相中和,电容器不 再带电,这个过程叫做放电。
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。
⑴ C=εS/4πkd ∝ εS/d ⑵ Q=CU= UεS/4πkd ∝ εS/d ⑶ E= U/d ∝ 1/d
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思考与讨论⑵ : 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?
在两个相距很近的平行金属 板中间夹上一层绝缘物质(电介 质),就组成一个最简单的电容 器,叫做平行板电容器
2.电容器的工作状态:
①作用:可以容纳电荷.
②充电:
把电容器的一个极板与 电池组的正极相连,另一个 极板与负极相连,两个极板 就分别带上了等量的异种电 荷,这个过程叫做充电。
2.电容器的工作状态:
.这个比值表征了电容器储存电荷的特性
二、电容(C)
任意一个极板带电量的绝对值20叫21电/2/1容1 器的带电 量
1.定义:把电容器带电量Q与两极板间的电压U的 比值叫这个电容器的电容,用C表示。
2.定义式: C=Q/U
3.单位:法拉(F) 1F=1C/V
其它单位:1F = 106μF = 1012pF
【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=(6×10-6/2)F=3×10-6F
(2)若电势差升高1V,电容器的电容仍不变,而此时所带 电量
练习一
如图所示,是描述对给定的电容器充电时极板上 带电量Q极板间电压U和电容C之间的关系的图 象,其中正确的是
2、放电过程的实质:使电场能转化为其它形 式的能
电容器是一种储存电场能的装置
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பைடு நூலகம்
④ 电容器的电荷量Q
电容器所带的电荷量,是指每 个极板所带的电荷量Q的绝对值
那电容器储存电荷的本领如何表征呢?
二 电容
.实验表明:电容器所带的电荷量Q与电容器两 极板间的电势差成正比,比值Q/U 是一个常 量。不同的电容器,这个比值一 般是不同的。
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=εS/4πkd∝εS/d U=Q/C=Q/(εS/4πkd)∝d/εS E=U/d=Q/Cd=Q/(εSd/4πkd)= πkQ/εS ∝ 1/εS
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四 常用电容器
展示各种电容器实物
电容器是一储能元件。
充电后,切断与电源的连接
一一一一一一 一 一
恒量:Q
变量:C(d,S, ε ),U,E
C rS 4kd
Q=CU
EU d
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思考与讨论⑴ :平行板电容器充电后202,1/2/11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?
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理解2.电容器的Q—U图象
Q/C
△Q1 △Q2
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C=Q/U C1 C=△Q/△U
C2
△U
U/V
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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 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。
认识静电计
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静电计:由验电器改造而成,是测量电容器
几种常用电介质的相对介电常数
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平行板电容器典型问题:
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类型一:
十十十十十十十 十 一一一一一一 一 一
保持电容器的两极板与电源相连
恒量:U 变量:C(d,S, ε ),Q,E
C rS 4kd
Q=CU
EU d
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平行板电容器典型问题:
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十十十十十十十 十
类型二:
纸质电容器
陶瓷电容器
电解电容器
钽电容器
可变电容器
该元件有两片锡箔(导体),中间是 一层薄纸。
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3、击穿电压和额定电压:
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。
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
电容器与电容
摄影时如光线不足,你一定知道用闪光灯,在如此短的时 间内,仅靠电池直接给闪光灯供电就能发出如此强的光 吗?请你探究分析其中的奥妙!
内 置 闪 光 灯 的 相 机
探究感应起电机的构造与工作原理
莱顿瓶
-----存储电荷的装置
也可称为“电容器”
电 脑 主 板
一.电容器
1.电容器的构造:任何两个彼此绝缘又相 互靠近的导体都可以构成电容器.
答案:BCD
课堂练习
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4.物理意义:反映电容器容纳电荷的本领。
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类比法理解电容概念(水容器与电容器) 类比
V与h的关系
Q ++ -
++ ++ +-
-
U-
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Q
+
-
+-
+-
+ U-
V
h =S
S的大小 与V、h无关
Q U
=C
类比结果:
C不由Q和U来决定,由电 容器本身来决定。
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对一个确定的水容器而言,水容是 不变的,与m、h无关。 对一个确定的电容器而言,电容是 不变的,C与Q、U无关。
两极间电势差的仪器,由静电计指针的偏转角度 可知电势差的大小。
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实验探究
三.平行板电容的决定因素
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C和d成反比 C与S成正比
C与ε成正比
相对介电常数
C rS 4kd
正对面积 (平行板电容器)
静电力常量
两极板间的距离
电容器的电容是电容器本身的结构决定,与是
否带电或与带电量的多少无关。