高中物理 第一章 第八节 电容器的电容课件 新人教版选修3-1
高中物理 第一章1 8 电容器的电容课件 新人教版选修31
5、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
答案:BCD
思考与讨论⑴ :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。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?
⑵电容器充电后,切断与电源的连接, 电容器的带电荷量Q保持不变。
板书设计:
§1.7 电容器与电容
一、电容器 1、构造 2、工作过程:充电与放电过程
二、电容 1、定义 2、单位 3、电容的物理意义
三、平行板电容器的电容 1、决定电容大小的几个因素 2、平行板电容器的电容公式: 3、平行板电容器充电后的两类典型情况:
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
保持两极板的U不变的实验探究
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?
是电源的电能转化为 电容器的电场能的过程.
电容器充电实验
②放电: 用导线与两极相连,使电容
器两极板上的电荷中和的过 程.
是电场能转化为 其它形式的能的过程.
电容器放电
4. 电容器所带的电荷量Q:
任何一个极板所带的 电荷量Q的绝对值.
+++++++++++
+Q
- - - - - - - - - - - -Q
人教版物理课件:选修3-1第一章第八节电容器的电容 (共45张PPT)
电容 电容
单位: 法[拉] F
常用单位: 微法(μF) 皮法( p F )
单位换算: 1μF=10-6F 1 pF= 10-12 F
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。
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。 实验中我 们使用静电计 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。 得知: 电容C与两极板间 距成反比。
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 S A 由于相互吸引而保存下来, C E Q 两极板间有电场存在。充 U 电过程中,由电源获得的 Q 电能储存在电容器中。
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。
电解电容器
电解电容器是用 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。
人教版高中物理选修3-1第1章第8节电容器的电容
(精心整理,诚意制作)1.下面关于电容器及其电容的叙述正确的是( )A.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D.一个电容器的电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C时,两板间电压升高10V,则电容器的电容无法确定解析:选A.电容器既然是储存电荷的容器,它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力,A正确;电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值,B错;电容器的电容由电容器结构决定,不随带电量的变化而变化,C错;C=QU=ΔQΔU可求电容器的电容,D错.2.对于给定的电容器,描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的图应是下图中的( )图1-8-6解析:选B.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量,仅由电容器本身决定,对于给定的电容器,其电容C的大小与电荷量Q、电压U均无关.3.(20xx年高考北京理综卷)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图1-8-7).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )图1-8-7A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,由θ不变解析:选A.保持S 不变,增大d ,平行板电容器的电容减小,由于电容器的电荷量不变,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,静电计指针偏角θ变大,选项A 正确,B 错误;保持d 不变,减小S ,电容器电容变小,由Q =CU 可以判断极板间电势差变大,选项C 、D 错误.4.如图1-8-8所示,平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法中正确的是( )图1-8-8A .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大B .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变C .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ增大D .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ不变 解析:选AD.保持S 闭合,则电容器两极间的电压不变,由E =Ud可知,当A 板向B 板靠近时,E 增大,θ增大,A 正确,B 错误;断开S ,则两板带电荷量不变,则Q =CU =εrSU 4πkd =εrS 4πkE 可知,将A 板向B 板靠近,并不改变板间电场强度,故Q 不变,D 正确,C 错误.5.如图1-8-9所示,有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片,这两片金属片组成一个小电容器,该电容器的电容C 可用公式C =εS d计算,式中常量ε=9×10-12 F/ m ,S 表示金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离,当键按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了,从而给出相应的信号,设每个金属片的正对面积为50mm 2,键未按下时两金属片的距离为0.6 mm ,如果电容变化0.25 pF ,电子线路恰能检测出必要的信号,则键至少需要被按下多少 mm.图1-8-9解析:设金属片的原距离为d ,金属片被按下Δd 时电容变化ΔC =0.25 pF , 此时金属片间距为(d -Δd ),则C 1=εS d ,C 2=εS d -Δd. ΔC =C 2-C 1=εS (1d -Δd -1d), 代入数据得Δd =0.15 mm.答案:0.15 mm一、选择题1.某电容器的电容是30 μF ,额定电压为200 V ,击穿电压为400 V ,对于该电容器,下列说法中正确的是( )A .为使它的两极板间的电压增加1 V ,所需要的电荷量是3×10-5 CB .给电容器1C 的电荷量,两极板间的电压为3×10-5VC .该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3CD .该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V解析:选A.由ΔQ =C ·ΔU =30×10-6×1 C =3×10-5C ,A 对;由U =Q C=130×10-6V =3.3×104 V ,电容器被击穿 ,B 错;击穿电压为400 V 表示能承受的最大电压为400 V ,最大电荷量Q =CU =3×10-5×400 C =1.2×10-2C ,C 、D 错.2.一个电容器带电荷量为Q 时,两极板间电压为U ,若使其带电荷量增加4.0×10-7 C 时,它两极板间的电势差增加20 V ,则它的电容为( )A .1.0×10-8 FB .2.0×10-8 FC .4.0×10-8 FD .8.0×10-8 F解析:选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关,所以可根据电容的定义式推导出:C =ΔQ ΔU .因此电容C =4.0×10-720F =2.0×10-8 F. 3.如图1-8-10所示,平行板电容器的电容为C ,极板带电荷量为Q ,极板间距为d .今在两板间正中央放一带电荷量为q 的点电荷,则它所受到的电场力大小为( ) 图1-8-10A .k 2Qq d2B .k 4Qq d2 C.Qq Cd D.2Qq Cd解析:选C.平行板电容器极板间电场为匀强电场,其电场强度为E =Q Cd ,因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F =Eq =Qq Cd. 4.如图1-8-11所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )图1-8-11A.电荷将向上加速运动B.电荷将向下加速运动C.电流表中将有从a到b的电流D.电流表中将有从b到a的电流解析:选BD.板距增大,由于板间电压不变,则E=U d变小,所以电场力变小,电荷向下加速,A错B对;由平行板电容公式可知,板间增大C变小,则Q=CU变小,电容器放电,C错D对.5.如图1-8-12所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图.电容器的两个电极分别用导线接到指示器上,指示器可显示出电容的大小.下列关于该仪器的说法正确的是( )图1-8-12A.该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体B.金属芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大C.如果指示器显示电容增大了,则说明电容器中的液面升高了D.如果指示器显示电容减小了,则说明电容器中的液面升高了解析:选AC.类似于平行板电容器的结构,导体芯柱和导电液体构成电容器的两电极,导体芯柱的绝缘层就是两极间的电介质,其厚度d相当于两平板间的距离,所以厚度d越大,电容器的电容越小.导电液体深度h越大,则S越大,C越大,C增大时就表明h变大.故A、C正确.6.(20xx年沈阳高二质检)如图1-8-13所示是一只利用电容器电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图.当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时,电容(C)便发生变化,于是通过知道电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况.下列图象中,最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是( )图1-8-13图1-8-14解析:选B.两极板正对面积S=12(π-θ)R2,则S∝(π-θ)又因为C∝S,所以C∝(π-θ)令C=k(π-θ) ∴θ=π-Ck(k为常数)所以B正确.7.某电容器上标有“1.5 μF,9 V”的字样,则( )A.该电容器所带电荷量不能超过1.5×10-6 CB.该电容器所加电压不能超过9 VC.该电容器击穿电压为9 VD.当给该电容器加4.5 V的电压时,它的电容值变为0.75 μF解析:选B.该标示值为电容器电容和能允许加的最大电压.加在该电容器上的电压超过9 V就会击穿它.能够给它充的最大电荷量为Q=CU m=1.5 ×10-6×9 C=1.35×10-5C.电容器电容与所加电压无关,因此当给电容器加4.5V的电压时,其电容值仍为1.5 μF.故B正确.8.如图1-8-15所示,平行板电容器两个极板为A、B,B板接地,A板带电荷量+Q,板间电场内有一固定点P.若将B板固定,A板下移一些,或者将A板固定,B板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )图1-8-15A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C.B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低D.B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低解析:选AC.A板下移,电荷密度不变,场强不变,又因P与B板距离不变,由U P=Ed知P点电势不变,A对,B错,B板上移,场强同样不变,但P与B板距离减小,故电势降低C对,D错.9.如图1-8-16所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是( )图1-8-16A.液滴将向下加速运动B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将减小C.M点的电场强度变小了D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同解析:选BD.当将a向下平移时,板间场强增大,则液滴所受电场力增大,液滴将向上加速运动,A、C错误.由于b板接地且b与M间距未变,由U=Ed可知M 点电势将升高,液滴的电势能将减小,B正确.由于前后两种情况a与b板间电势差不变,所以将液滴从a板移到b板电场力做功相同,D正确.二、计算题10.水平放置的平行板电容器的电容为C,板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中央水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动.若使电容器电量增大一倍,则该带电微粒落到某一极板上所需时间为多少?解析:利用平衡条件得mg =qE =qQ Cd . 根据运动学公式有d 2=at22, 由牛顿第二定律得,qE ′-mg =ma ,又E ′=2Q Cd ,解得t =d g. 答案: d g11.如图1-8-17所示,一平行板电容器接在U =12V 的直流电源上,电容C =3.0×10-10F ,两极板间距离d =1.20×10-3m ,取g =10 m/s 2,求:图1-8-17 (1)该电容器所带电量.(2)若板间有一带电微粒,其质量为m =2.0×10-3kg ,恰在板间处于静止状态,则该微粒带电量为多少?带何种电荷?解析:(1)由公式C =Q U得 Q =CU =3.0×10-10×12 C =3.6×10-9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止,则qE =mg ,而E =U d解得q =mgd U =2.0×10-3×10×1.20×10-312C =2.0×10-6 C微粒带负电荷.答案:(1)3.6×10-9 C (2)2.0×10-6 C 负电荷12.如图1-8-18所示,水平放置的A 、B 两平行板相距h ,有一质量为m ,带电量为q 的小球在B 板之下H 处以初速度v 0竖直向上进入两板间,小球恰好能打到A 板,求A 、B 板间的电势差.图1-8-18解析:如果电场力做正功,由动能定理得qU -mg (h +H )=0-m v 20/2,解得U =m[2g (h +H )-v 20]2q, 如果电场力做负功, 则有-qU -mg (h +H )=0-m v 20/2,。
人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)
常见电容器的分类方法
①按形状分:圆柱形电容器,平行板电容 器,球形电容器等.
②按构造分:固定电容器,可变电容器, 半可变电容器等.
可变电容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电容的.
③按极板间使用的电介质分:空气电容器, 真空电容器,塑料薄膜电容器,云母电容器, 陶瓷电容器,电解电容器等.
2、电容的定义式: C Q U
Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差—电压.
3、物理意义:描述电容器容纳电荷本 领的物理量 4、单位:
国际单位制:法拉——法(F) 1F=1C / V 常用单位:微法(μF);皮法(pF)
1F=106μF=1012pF
思考:
甲同学说:“电容器带电越多, 电容越大,不带电时,电容为零”。 此说法对吗?为什么?
3、电容器的作用:容纳储存电荷
圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC
1.水位每升高h,试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大? 如何反映其储水本领?
水量V 深度h
截面积S
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领 如何表征呢?
CQ U
二.电容
1、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。
1.8电容器的电容
知识目标 (1)知道电容器的基本构造,了解电 容器的充电、放电过程,认识常见的电 容器。 (2)理解电容的物理意义,掌握电容 的定义公式、单位,并能进行简单的计 算。 (3)了解影响平行板电容器电容大小 的因素,能利用公式判断平行板电容器 电容的变化。
观察图片
一些常见的电容器
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数,与电介质 的性质有关。
高中物理第一章静电场1.8电容器的电容课件新人教版选修3-1.ppt
3
-4
荷量减少 3×10 C,于是电容器两板间的电压降为原来的 ,此电容器的电容
是多大?若电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?
点拨:本题考查对电容的理解.
(1)电容器的定义式 C= 中的 Q 为电容器的带电荷量,是一个极板上带
电荷量的绝对值.
(2)由定义式可得 C=
Δ
,ΔQ
Δ
情境导入
课程目标
1.知道电容器的概念,认
识常见的电容器,了解电容
器的充、放电现象.
2.理解电容的概念,掌握电容
的定义式、单位,并能应用定
义式进行简单的计算.
3.了解平行板电容器的电容
公式,知道改变平行板电容
器电容大小的方法.
一
二
三
四
一、电容器
1.定义:两个彼此绝缘又相互靠近的导体,组成一个电容器.
探究一
探究二
题后反思(1)平行板电容器动态分析的基本思路:①在判断
电容器相关物理量的变化时,首先要弄清哪些量是不变的,然后根据不变量
和相关公式推断其他待分析量的变化情况.②若电容器充电后与电源断开,
则所带电荷量 Q 不变;若电容器始终与电源相连,则电压 U 不变.③分析电容
r
、C= 和
4π
表示带电荷量的变化,ΔU 是电压的变化.
探究一
探究二
解析:电容器两极板间电势差的变化量为
1
ΔU=(1- )U=2
3
由
Δ
C= 得
Δ
V
3×10-4
C=
2
F=1.5×10-4 F=150 μF
电容器的电容是由其本身的构造决定的,与是否带电无关,所以电容器
2014版高中物理 1-8电容器与电容课件 新人教版选修3-1
εrS 2.C=Q/U与C= 的比较 4πkd
εrS Q C= C=U 4πkd 内容 公式特点 定义式 决定式 对某电容器Q∝U,但 平行板电容器,C∝εr,C Q 1 意义 U=C不变,反映电容 ∝S,C∝d,反映了影响电 器容纳电荷的本领 容大小的因素 Q 电容器容纳电荷的本领由U来量度,由本身的结构 联系 (如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定 公式
【提示】
电容是用比值法定义的物理量,不能说C与Q成
正比,与U成反比.
平行板电容器
1.基本知识 (1)构成:由两个 互相平行且彼此绝缘的金属板构成. (2)电容决定因素 平行板电容器的电容C跟相对介电常数ε成 正比 ,跟极板正 εS 对面积S成 正比,跟极板间的距离d成 反比 .公式为C= r , 4πkd S 当极板间为真空时C= . 4πkd
重
点
难
点
1.电容的概念、定义 公式.(重点) 2.平行板电容器的电 容.(重点) 3.对电容的理解.(难 点) 4.影响平行板电容器 电容大小的因素.(难 点)
电容器和电容
1.基本知识 (1)电容器的组成 两个彼此 相距很近 的平行金属板间加上电介质组成一个电 容器.
(2)充、放电过程
过程 内容 定义
6 10 ③单位:1 F= μF= 1012 pF.
2.思考判断 (1)电容为C的电容器所带电荷量为Q,若电荷量增大为2Q, 则电容变为2C.( × ) (2)电容器所带的电荷量Q是指电容器的一个极板上所带电荷 量的绝对值.(√ ) (3)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程.( √ )
3.探究交流 Q 根据公式C= U ,能否说电容C与电容器所带的电荷量Q成正 比,与两极板间的电势差U成反比?
人教版高中物理选修3-1第一章第8节电容器的电容(共17张PPT)
工作电压 击穿电压
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练习1: 有一个已充电的电容器,两极板之间的电压 为 3 V,所带电荷量为4.5×10-4 C,此电容器的 电容是多少?将电容器的电压降为2V,电容器的 电容是多少?所带电荷量是多少?
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是指一个极板所带电荷量
的绝对值。
电容器带电量Q与板间电压U的关系
Q A
B
0
U
课程导学 思考讨论
(2)定义
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展评1 展评2 展评3
电容器所带的电荷量Q与电容器两极 板之间的电势差U之比,叫作电容器的电 容,用 C 表示。
(3)定义式: C Q U
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1.电容器的基本结构和功能是什么?
2.复述电容的物理意义、国际单位并写出 其定义式,指明公式中各个物理量。
3.写出平行板电容器的决定式并指明公式 中的各个物理量。
课程导学 思考讨论
1.初识电容器
(1)结构:
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③保持Q不变,只改变ԑr,观察U的变化。
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展评1 展评2 展评3
(2)表达式:
课后作业
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其中,S 为平行板的正对面积,d为 板间距, ԑr 相对介电常数。
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4.常用电容器
展评1 展评2 展评3
固定电容器 可变电容器
高中物理 第1章 第8节 电容器的电容课件 新人教版选修3-1
电压低于击穿电压.
接
额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压,比击穿电压要
低,电容器上一般都标明电容器的电容和额定电压的数值.
完整版ppt
5
►尝试应用
1.下列关于电容器的叙述中错误的是(A)
A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电
容器
栏
目
B.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,都能组成电容器, 链
的固有属性,不会因为电压,或带电量的改变而改变.
栏
解析:由电容定义式C=
Q U
可得:C=
4×10-8 2
F=2×10-8
目 链
接
F.电容是电容器的固有属性,不会因为电压,或带电量的改变而
改变.故将所带的电量全部放掉后,此电容器的电容还是2×10-8 F.
答案:B
完整版ppt
12
►变式训练
1.关于电容器和电容,以下说法中正确的是(C)
栏
A.电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无
目
链
关.故A、B错误.C.固定电容器充电后,电容器所带的电荷量与两 接
极间的电势差成正比,故C正确;D.根据C=
εrS 4πkd
,减小平行板电
器的正对面积,其电容将减小.故D错误.
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14
题型二 电容器的两类问题
例2 把一个3 pF的平行板电容器接在9 V的电池上.
放电过程
电路图
特点
栏
目
链
①充电电流:电流方向为逆时针方 ①放电电流:电流方向是从正极板 接
向,电流由大到小;
流出,电流是由大变小;
②电容器所带电荷量增加;
②电容器上电荷量减少;
物理选修3-1人教版1.8电容器的电容(共33张PPT)
11
举例:圆柱型水杯容器的储水问题:
h h
A
B
C
1.水位每升高h,试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大?
3.如何反映其储水本领?
12
V与h的关系
V =S
h
S的大小
与V、h无 关
13
类比
Q1 + -
++++++-
U
Q2
+-
+-
++-
U
UQ=C
C不由Q和U来决 定,由电容器 本身来决定。
10
二.电容
1.电容:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间 的电势差U的比值.符号:C 2.公式: 3.单位:法C 拉 Q,简称:法,符号:F.
常用单位: U微法:μF、 皮法:pF 1F=106μF=1012pF
4.特点:电容是电容器本身的一种固有属性,与是 否装了电荷、装电荷量多少及电压高低均无关。
练一练:
2.有一充电的平行板电容器,两极板间电压为3V, 现使它的电荷量减少3×10-4 C,于是电容器两板 间的电压降为原来的1/3,此电容器的电容是多大? 若电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电 容是多大?
150μF
150μF
14
练一练:
3.对于一给定的电容器,在如下图所示中,描 述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系 的图线中正确的是 ( )
4~11
6~8
பைடு நூலகம்81
空气的相对介电常数十分接近1,对电容的影响可以忽略.
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特点 意义 联系
C=QU与 C=4επrkSd有什么区别?
人教版高中物理选修3-1课件第一章第8节《电容器的电容》
板间的电压等于电源电压,
有电流,极板间电压为零
电路中电流为零
能量 由电源获得的电能转化为 储存的电场能转化为其他形
分析 电容器的电场能
式的能量(如:内能,光能)
2.对电容的定义式 C=QU的理解 (1)电容由电容器本身的构造决定: 电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量,用比 值 C=QU来定义,但它却是由电容器自身的构造决定的,与所带 电荷量 Q 和所加电压 U 无关。即使电容器不带电,其电容仍然 存在,并且是一个确定的值。
3.平行板电容器的电容决定式为 C=4επrkSd,即 C 由 εr、S、d 共同来决定。
4.常用电容器从构造上可分为固定电容器和可变 电容器。
1.电容器
[自学教材]
(1)构造:两个彼此又相距绝很缘近的导体组成一个电容器。
(2)充电:把电容器的两个极板分别和电源的两极相连使两极
板分别带上的过程。
[自学教材] (1) 从构造上看:可分为电固容定器和电容器可。变 (2)固定电容器通常以电介质的种类命名,例如,电介质是 聚苯乙烯的叫做电容器聚,苯电乙介烯质是云母的叫做电容器等。 还有云一母种固定电容器叫电解电容器,是用铝箔作一个电极, 用铝箔上的一层作介质,用浸过电解液氧的化纸膜作另一个电极, 这种电容器有正、负极之分。
(3)放电:把充电后的等电量容异器号的电两荷个极板接通,两极板上的电
荷互相中和,使电容器的过程。
(4)电场能:充电后的电容器因不为再两带极电板上有电荷所以存在电
场,而使电容器具有的能。
2.电容
(1)定义:电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板间的电
势差 U 的比值,叫做电容器的电容。
(2)公式:C=QU 。 (3)物理意义:电容是表示电容器 容纳电荷
高中物理 第1章 8电容器的电容课件 新人教版选修3-1
成正比,与 U 成反比.
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[后判断] (1)电容大的电容器带电量一定多.(×) (2)电容的单位有 F,μF,pF,1 F=103μF=106pF.(×) (3)电容为 C 的电容器所带电荷量为 Q,若电荷量增大为 2Q, 则电容变为 2C.(×) (4)电容器所带的电荷量 Q 是指电容器的一个极板上所带电 荷量的绝对值.(√) (5)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程.(√)
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第3步 例证——典例印证,思维深化
一个电容器所带的电荷量为4×10-8 C,两极板间
的电压是2 V,那么这个电容器的电容是多少?如果电容器的电
荷量减少了1×10-8 C,则板间电压变成多少?
【思路点拨】
电容器的电容C可用公式C=
Байду номын сангаас
Q U
计算,且电
容与电荷量无关,只由电容器本身决定.
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2
电容器和电容
[先填空] 1.电容器的组成 两个彼此绝缘的导体 ,当靠的很近且之间存有电介质 时, 就组成一电容器.
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3
2.电容器的充放电过程
过程 内容
充电过程
放电过程
定义
使电容器
带电 的过程
中和掉电容器所带 电荷 的过程
方法
将电容器的两极板与 用导线将电容器的两
电源两极 相连
量.
图 1-8-3
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2.公式 C=UQ与 C=4επrkSd的比较
公式 内容
C=UQ
公式特点
定义式
对某电容器Q∝
意义 U,但QU=C不
变,反映容纳电
高中物理选修3-1第一章第八节 电容器的电容(第一课时)
最简单的电容器——平行板电容器:
在两个正对的平行金属板间夹上一层电介质(绝缘体)
极板
电介质 (绝缘体)
过渡:电容器是用来储存电 荷的容器,那它的工作也就 只有两件,一是:充电,一 个是放电。
3、工作方式:
1)充电:使电容器带上电荷的过程。 2)放电:使电容器失去电荷的过程。
++++++++
--------
(1). E U d
(2). C r S 4 kd
(3). C Q U
+Q ++++++++
--------
-Q
3、平行板电容器的动态分析: ⑴ .电容器充电后,始终连接在电源上,两极
间的电压U保持不变。
⑵ .电容器充电后,切断与电源的连接,
电容器的带电量Q保持不变。
说 明:击穿电压比额定电压要高。
例:一个电容器的规格是100μF,25V ,
对这个数据的理解正确的是(
)
A. 这个电容器加上25V电压时,电容才是100μF
思B. 考这个:电电容容器器最标大有电容“是10100μ0FμF,,2当5V带”电的荷含量义较?小时,
电容小于100μF C. 这个电容器所加电压不能高于25V D. 这个电容器所加电压可以低于25V但电容不变,总是100μF
为s,充以电荷量Q后,两极板间电压为U,为使电容器
的电容加倍,可采用的方法是:
A.将电压变为U/2 B.将带电荷量变为2Q
C rS 4 kd
C.将极板正对面积变为2S
D.将两板间充满相对介电常数为2的电介质
课堂练习:
2、用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的 因素,设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静 电计指针偏角为θ,实验中,极板所带电荷量不变, 则下列说法中正确的是:
2023人教版选修(3-1)第一章第8节《电容器的电容》ppt
知识点 2 决定电容的因素
探究影响平行板电容器电容的因素 (1)保持极板所带电荷量 Q 和极板的间距 d 不变,改变平行 极板的正对面积 S, 观察静电计的偏角的变化,得出电容与两极 板正对面积 S 的关系:C∝____S____. (2)保持极板所带电荷量 Q 和两极板正对面积 S 不变,改变 极板间的距离 d,观察静电计的偏角的变化,得出电容与极板
Q
②定义式:C=___U_____. ③电容的国际制单位是__法__拉____ ,简称___法_____ ,符号 ____F____ ,此外还有__微__法____、__皮__法____,三者关系是 _____1_F_=__1_0_6_μ_F_=__1_0_1_2_p_F_______________. ④物理意义:表征电容器___容__纳___电荷本领的物理量,在 数值上等于使电容器两板间的电压为__1_V_____时电容器需要带 的电荷量,与电容器是否带电__无__关____,与 Q、U___无__关___.
【例 1】下列关于电容器的叙述中错误的是( ) A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的电容器 才称为电容器 B.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,都能组成电 容器,而且跟这两个导体是否带电无关 C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对 值 D.电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电 能并储存起来;电容器放电过程是将电容器储存的电能转化为 其他形式的能
【触类旁通】 3.有一充电的平行板电容器,两板间电压为 3 V,现设法 使它的电荷量减少 3×10-4 C,导致电容器两极板间的电压降到
原来的 1 3
,此电容器的电容等于_____μF,电容器原来所带的电
荷量是________C,若电容器极板上的电荷量全部放掉,电容