人教版高中物理选修电容器的电容共张精品PPT课件

4kd
式中k为静电力常量。
当两极板间充满同一种介质时，电容变大为 真空时的εr倍，即
C rS 4kd
εr是一个常数，与电介质的性质 有关，称为电介质的介电常数。
几种常用电介质的介电常数
水 云母 玻璃 陶瓷 石蜡 煤油 空气 电介质
εr 1.005 2 2.0 ～
2.1
6 4 6 81 ～～ 11 8
电解电容器
电解电容器
Байду номын сангаас
是用铝板做一个极板，
用铝箔上很薄的一层
氧化膜做电介质，用
浸过电解液的纸做另
一个电极板（要靠另
一铝箔与外部引线连
接）制成的。由于氧
化膜很薄，所以电容
很大。
可变电容器
可变电容器 由两组铝片组成，固 定的一组铝片叫做定 片，可以转动的一组 铝片叫做动片。转动 动片，使两组铝片的 正对面积发生变化， 电容就随着改变。
常用单位： 微法（μF） 皮法（ p F ）
单位换算： 1μF=10-6F 1 pF= 10-6F
注意
电容器充电完成后，两极板上分别带 有等量异种电荷，而电容器定义式中的Q指的是 一个极板所带电荷的绝对值。
而且 C Q 也可以用另一个等式求出 U
C Q 。 U
三、平行板电容器的电容
平行板电容器是最简单的也是最基本的电容 器，我们以平行板电容器为例研究影响平行板电 容器的因素。
实验表明：
一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极板
间的电势差U成正比，比值
Q U
是一个常量。与
电容器本身有关，不同的电容器的比值是不同的。
可见，这个比值表征了电容器储存电荷的特性。
电容
定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板电势 差U的比值，叫做电容器的电容。
表达式：C Q U
单位： 法［拉］ F
三、平行板电容器的电容
以平行板电容器为例探究影响电容器电 容的因素，并推导出电容的决定式。
四、常见电容器
常见电容器分为固定电容和可变电容，固定 电容常见的有聚苯乙烯电容器和电解电容器。可 变电容器是通过改变正对面积改变电容器的电容。
电容器使用时注意不要超过额定电压，防止 被击穿。
课堂练习
1.有一空气平行板电容器，仅增加两 极板的正对面积，其电增容大________；仅缩小极板 间距离，其电增容大________;仅降低两极板间电压， 其电不容变_______;仅在两极板间充以介电常数较大 的电介质，其电容增_大________。
电容器的相关计算
内容解析
一、电容器 二、电容 三、平行板电容器的电容 四、常见电容器
一、电容器
电容器是一种重要的电学元件，应用广泛。
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（空气也是一种电介质），就 构成了一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。
平行板电容器
这两个金属板叫做极板 中间的绝缘物质叫做电介质
电容器的充电
如图，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。从灵敏电流计可以
观察到短暂的充电电流。充电后，切断与电源的
联系，两个极板上的电荷由 于相互吸引而保存下来，两
极板间有电场存在。充电过 E
程中，由电源获得的电能储 存在电容器中。
得知：
电容C与两极板 间距成反比。
（3）在两极板间插入电介质
保持Q、S、d 都不变，在两极板间 插入电介质，通过静 电计的指针来观测两 极板间电势差的变化。
得知
电容C与电介质 的相对介电常数成正 比。
理论表明:
当平行板电容器的两极板间是真空时， 电容C与极板的正对面积S、极板距离d的关系 为
C S
√ 通过实验了解影响平行板电容器电容大 小的因素掌握电容的决定式并会根据条件分析 电容的变化。
3.情感态度与价值观
√ 在这节内容的学习中我们知道了电容的 定义式和决定式，在解题过程中要区分两者的 联系和区别。
教学重难点
教学重点： 电容充放电过程
电容器的计算公式的应用 常见电容器
教学难点： 电容器的影响因素
实验 中会使用静电 计测量平行板 电容器两极板 间的电势差U。
（1）改变两极板的正对面积
保持极板上的电 荷量Q不变，两极板间 距d不变，改变两极板 的正对面积，通过静电 计指针的变化来观测两 极板电势差的变化。
得知：
电容C与正对 面积S成正比。
（2）改变两极板间的距离
保持极板上的电 荷量Q不变，两极板正 对面积S不变，改变两 极板间的距离d，通过 静电计指针的变化来观 测两极板电势差的变化。
提示
（1）若电容器保持与电源相连接，则两 极板间电势差保持不变，即U不变。
（2）若电容器与电源断开，则电容器的
带带电荷量保持不变。 Q
（3）根据公式 E U C Q
d d Cd
Q
S
d
Q
S
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即在电源断开的情况下 ，改变平行板间距，平行 板内的场强不发生变化。
四、常见电容器
常用的电容器从构造上看主要分为两 种，可以分为固定电容器和可变电容器。
S
AC
Q
U
Q
电容器的放电
如图，用导线把充电器的两极板接通， 两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个 过程叫做放电。从灵敏电流计上而已观察到短暂 的放电电流。放电后，两极板间不再有电场，电
场能转化为其他形式的能量。 S
注意
E
电容的充电、 放电都是短暂的过程。
AC
U 0
二、电容
充电后的电容器的两极板间有电势差， 这个电势差与电容所带的电荷量有关。
固定电容器： 电容固定不变 聚苯乙烯电容器、电解电容器
可变电容器： 主要由两组铝片组成，电容可变
聚苯乙烯电容器
以聚苯乙 烯膜为电介质，把 两层铝箔隔开，卷 起来，就制成了聚 苯乙烯电容器。改 变铝箔的面积和薄 膜的厚度可以制成 不同电容的聚苯乙 烯电容器。
SUCCESS
THANK YOU
2020/12/26
导入新课
电 路 板
这就是我们本节要学习的内容
第一章 静电场
1.8 电容器的电容
教学目标
1. 知识与能力
√ 理解电容的概念，认识常见的电容器。 √ 电容的计算公式、单位等。 √ 掌握变化电容的分析方法。 √ 理解电介质和介电常数的概念。
2.过程与方法
√ 通过观察电容的充、放电过程会解释其 中的变化。
注意
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，电介质会被击穿， 电容器损坏，这个极限电压成为击穿电压。
电容器外壳上标的是工作电压，或成 为额定电压，这个数值比击穿电压低。
课堂小结
一、电容器
以平行板电容器为例，介绍常用电容器 的构造：极板、介质。
电容器充放电过程。
二、电容
电容的定义、单位、表达式。