高中物理选修3-1--1.8《电容器的电容》课件

U不变 d不变
E不变
S
C
Q
例与练
10、水平放置的平行板电容器，两板相距 5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电 压为100V时，一个质量为10-10g的带电尘 埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为 C。
U 4 E 2 10 N / C d 12 F mg 110 N F 17 q 5 10 C E
例与练
13、把可变电容器的动片旋进去一些，电容 变大 器的电容______；如果把两板间的电介质 变大 由空气换成陶瓷，则电容______；如果增 不变 大两板间的电势差，则电容______ （以上 填“变大”、“变小”或“不变”） ；如 最小 果把动片全部旋出来，则电容______（填 “最大”或“最小”）。
S与V 、 h无关
二、电容器的电容
4、电容的单位：
法拉: F
1F=1C/V
如果一个电容器带1C电量时，两极间电 压是1V，这个电容器的电容就是1F
还有：微法（µＦ）、皮法（pＦ）
1F 10 F 10 pF
6 12
课堂训练
1、某一电容器，当带电量为4×10-6C， 两极板间的电势差为20v，求 （1）电容器的电容 （2）当所带电量减半时，电容器的电容 为多少 （3）如果电容器不带电呢？
例与练
1、关于电容，下列说法中正确的是 （ D） A．电容器的极板上带电量越大，这只电容 器的电容就越大 电容器的电容与电量Q B．电容器的极板间电压越大，这只电容器 及电压U都无关，由电 的电容就越大 容器本身决定。 C．如果电容器两极板上没有带电，它的电 容为零 与水桶截面积S类似。 D．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
例与练
2、如图所示，将平行板电容器两极板分别 接在电压是6V的电池组正负极，跟电池组 负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C ，则 电容器的带电量为 9.0×10-8 C，电容器 1.5×104 的电容为 PF。若将此电容器两 极接电压12V的电池组正负极，电容器的 1.5×104 电容为 PF。＋Q
电容与电 压U无关
＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－
－Q
例与练
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 （ ） B
例与练
4、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 C1<C2 ，当电容 器达到稳定时，电容器C1和C2的带电量 分别为Q1和Q2，则A （ ） A． Q1<Q2 B． Q1>Q2 C． Q1=Q2 D．无法确定
Q C U
介质
U
C
C r
三、平行板电容器的电容
4、平行板电容器的电容公式：
CS 1 C d C r
介电常数 真空εr=1
两板正对面积
rS C 4kd
静电力常量 两板间距离
例与练
5、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连， 两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两 极板间场强为E，电容为C，现将两极板间 距离减小，则 （ AB ） A.Q变大 B.C变大 C.E不变 D.U变小
例与练
7、 用电压为U的直流电源给电容为C平行 板电容器充电，充完电后电容器两板间的 场强大小为E。 （3）充完电后，若仍闭合电键K，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，电容器的电容变 为 2C ，流过导线中的电流方向为 负 正 从 极板流向 极板。
例与练
8、平行板电容器两板距离为4cm，带电量为 8×10-8C，板间场强为4×104N/C，则其 -11 F 5×10，若保持其它条件不变， 电容为 而使两板正对面积减为原来的1/2，则其电 2.5×10-11 F 容为 ，若将两板距离增加为 8cm，则两板间场强为 ，电容 为 4×104 N/C 。
例与练
9、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油
滴P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（ ） A．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a B．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b C．油滴将静止不动，电流计中电流由b流向a D．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变
2、可变电容器： 两极由两组铝片组成，固定的一组铝 片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做 动片;空气为电介质。 转动动片，使两组铝片的正对面积发 生变化，电容相应变化。
符号：
四、常用电容器
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。
额定定电压
例与练
12、某电解电容器上标有“25v470μF”的 字样，对此，下述说法中正确的是（ ） A.当电容器两极间电压是25v时，电容器的 额定电压25V是电容器正常工 作时两极板上的最大电压 电容才是470μF B.电容器两极间电压必须是25v时，电容器 才能正常工作 电容器的电压多数情 C.电容器两极间电压必须在直流25v以下时， 况下是交流电压 电容器才能正常工作 D.这种电容器使用时，必须考虑电容器的两 根引线的极性
d
U不变
1 C d
E C Q C
U
Q
例与练
6、平行板电容器充电平衡后与电源断开， 两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两 极板间场强为E，电容为C，现将两极板间 距离减小，则（ BCD ） E与d无关， A.Q变大 B.C变大 即E不变。 C.E不变 D.U变小
d
Q不变
U Q 4kQ U E S d Cd C
电容的另一种定义式
研究平行板电容器 的电容和哪些因素有关
三、平行板电容器的电容
1、电容与两板正对面积S的关系： Q C 静电计 U
S
U
C C
S
U
CS
三、平行板电容器的电容
2、电容与板间距离d的关系：
Q C U
d d
U U
C C
1 C d
三、平行板电容器的电容
3、电容与电介质的关系：
例与练
7、 用电压为U的直流电源给电容为C平行 板电容器充电，充完电后电容器两板间的 场强大小为E。 （1）充完电后，若仍闭合电键K，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 C/2 ，流过导线中的电 流方向为从 正 极板流向 负 极板。
例与练
7、 用电压为U的直流电源给电容为C平行 板电容器充电，充完电后电容器两板间的 场强大小为E。 （2）充完电后，若断开电键K，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 2C ，电容器两极板间的电 压变为 ，电容器两极板间的电场强度 U/2 E 为 。
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－
U
－Q
二、电容器的电容
3、电容器带电与水桶盛水类比：
h=1cm
V=1dm3 V=2dm3
h=2cm
V/h是定值
V与h成正比
V S h
水桶截面积
二、电容器的电容
3、电容器带电与水桶盛水类比：
h=1cm
V=1dm3 V=4dm3
h=1cm
水桶V/h=S越大，容 纳水的本领越强
一、电容器
１、定义：
电容器的极板
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体， 组成一个电容器。
平行板电容器 电容器的极板
电介质
一、电容器
2、电容器的充电： 正极板
将电容器两个极板带上电荷的过程，叫 电容器的充电。
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－
有短暂 两极间 的电流 有电压
两板分别带等量异 种电荷，每个极板 带电量的绝对值叫 电容器的带电量
2.5×10-11 F
四、常用电容器
1、固定电容器： （1）聚苯乙烯电容器： 以聚苯乙烯薄膜为电介质，用两层 铝箔为极板。 符号：
四、常用电容器
1、固定电容器： （2）电解电容器：
电容较大
用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄 的一层氧化膜为电介质，用浸过电解 液的纸做另一个极板。 符号：
＋ －
四、常用电容器
Q=0.01C，U=100V Q=0.02C，U=200V Q=0.03C，U=300V
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－
…………
Q与U成正比 Q/U是定值
－Q
二、电容器的电容
2、电容的定义：
电容器所带电量Q与电容器两极间的电 压U的比值，叫电容器的电容。
Q C U
容纳电荷的本领， 与水桶截面积S类比
F
mg
E
－Q
负极板
一、电容器
3、电容器的放电：
用导线将充电后的电容器两极接通，两 极失去电荷的过程，叫电容器的放电。 电容器两极正负电 荷通过导线中和。
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－
在放电过程中导线上 有短暂的电流产生
－Q
二、电容器的电容
1、电容器带电的特点： 两极间有电压U
充电后的电容器两极间的电压，叫电容 电容器的带电量Q越多，电压U越高。 器的电压。
U1 U 2
C1 C2
Q1 Q2
例与练
5、电容器的电容C= 2.0×10-8F ，如果电 容器两极板电压增加了10V，则电容器的 带电量变化了多少？
Q1 Q1 CU1 C U1 Q2 Q1 C(U 2 U1 ) Q2 Q2 CU 2 C Q U2 C -7 U 即Q CU 2.0 10 C