[数学]高二物理--18-电容器与电容-1课件-新人教版选修

μF=1012 pF.
30.06.2020
注意:电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量,完全由电容器 本身属性决定,跟电容器是否带电,带电量多少以及两极板电势 差的大小无关.
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(3)电容大小的决定因素 电容器的电容跟两极板的正对面积､两极板的间距以及极板间的介
质有关.两极板的正对面积越大,极板间的距离越小,电介质的介 电常数越大,电容器的电容就越大. 通常的可变电容器就是通过改变两极板的正对面积来实现电容的 变化的.
场,场强
E U , d
其中U是两板间电势差,d为两板
间距离.
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三､两类典型电容器问题的求解方法 1.平行板电容器充电后,继续保持电容器两极板与电池两极相连接,
电容器的d､S､εr变化,将引起电容器的C､Q､U､E怎样变化? 这类问题由于电容器始终连接在电池上,因此两板间的电压保持不
第八节 电容器的电容
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课标解读 1.理解电容的定义,掌握电容的定义式及电容的单位. 2.掌握平行板电容器电容的决定式,并能用其讨论有关问题. 3.认识常见的几种电容器,知道其构造和符号. 4.电容是一个新概念,对电容的理解学习可用类比法,类比前面学习
过的用比值法定义的物理量,认真体会“容纳电荷本领”的含义.
四､常见电容器 1.分类 (1)按电介质分:空气电容器,聚苯乙烯电容器,陶瓷电容器､电解电容
器等. (2)按是否可变分:可变电容器,固定电容器.
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2.电容器的额定电压和击穿电压 (1)额定电压:电容器能够长期正常工作时的电压. (2)击穿电压:电介质被击穿时加在电容器两极板上的极限电压,若
这类问题由于电容器充电后,切断与电池的连接,使电容器的带电量 保持不变,可根据下列几式讨论C､U､E的变化情况.
C rS rS , 4 kd d
Q Q 4 kQ d d
U C
rS
rS
, rS
4 kd
UQ
Q
4 kq 1
E
d
Cd
rSd
rS
. rS
4 kd
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另外,还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线,若电量不 变,则电场线数目不变,当两板间距变化时,场强不变;当两板正对 面积变化时,引起电场线的疏密程度发生了改变,如上图所示,电 容器的电量不变,正对面积减小时,场强增大.
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电容器所带电量:电容器的一个极板上所带电量的绝对值. 击穿电压与额定电压:加在电容器两极上的电压如果超过某一极限,
电介质将被击穿而损坏电容器,这个极限电压叫击穿电压;电容 器长期工作所能承受的电压叫做额定电压,它比击穿电压要低.
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二､电容､平行板电容器 1.电容 (1)物理意义:表征电容器容纳(储存)电荷本领的物理量. (2)定义:使电容器两极板间的电势差增加1 V所需要增加的电量. 电容器两极板间的电势差增加1 V所需的电量越多,电容器的电容
方向始终垂直板面. E U , d
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充电与放电:使电容器带电叫充电;使充电后的电容器失去电荷叫放 电.充电过程实质上是电源逐步把正电荷从电容器的负极板移到 正极板的过程.由于正､负两极板间有电势差,所以电源需要克服 电场力做功.正是电源所做的这部分功以电能的形式储存在电容 器中,放电时,这部分能量又释放出来.
变,可根据下列几式讨论C､Q､E的变化情况.
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C rS rS , 4 kd d
Q UC U rS rS , 4 kd d
E U 1. dd
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2.平行板电容器充电后,切断与电池的连接,电容器的d､S､εr变化,将 引起电容器的C､Q､U､E怎样变化?
越大;反之则越小.
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定义式:
C
Q U
, 式中C表示电容器的电容,ΔU表示两板间增加的电
势差,ΔQ表示当两板间电势差增加ΔU时电容器所增加的电量.
电容器的电容还可这样定义: C Q Q, 表示电容器的带电量,U表示带电 量为Q时两板间的电势差.电容的单位U 是F,应用中还有μF和pF,1 F=106
的电容,表达式为
它的物理意义是表示电容器容纳电
荷本领的物理量,在国际单位制中的单位是法拉,用F表示.
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三､平行板电容器的电容
平行板电容器的电容与平行板的正对面积成正比与两平行板间的
距离成反比,与有无电介质有关,与电介质的介电常数成正比,表
达式为
C rS . 4 kd
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典例分析 一､理解电容器的电容 例1:有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,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 ,此电容器的电容 是多大,电容器原来的带电荷量是多少库仑?若电容3 器极板上的电荷量
全部放掉,电容器的电容是多大?
30.06.20ห้องสมุดไป่ตู้0
解析:电容器两极板间电势差的变化量为
U(11)U23V2V 33
由 CQ,有 C3104F1.5104F150F.
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2.平行板电容器 (1)电容:平行板电容器的电容与两板 的正对面积S成正比,与两板间距d成 反比,与充满两板间介质的介电常数εr 成正比,即 C r S .
4 kd
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注意:上式虽不要求进行定量计算,但用此式进行定性 分析很方便.
(2)板间场强:充电后的平行板电容器板间形成匀强电
电压超过这一限度,则电容器就会被损坏.
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知识梳理图
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课堂互动探究 一､电容器——容纳电荷的容器 1.基本结构:由两块彼此绝缘互相靠近的导体组成. 2.带电特点:两板电荷等量异号,分布在两板相对的内侧. 3.板间电场:板间形成匀强电场(不考虑边缘效应),场强大小
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课前自主学习 一､电容器 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器,使两
个极板分别带上等量异种电荷的过程叫充电,两极板同时失去电 荷的过程叫做放电,电容器的带电荷量是指其中一个极板上带电 荷量的绝对值
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二､电容
CQ,
电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电压的比值,叫U做电容器