物理课件电容器和电容

V S= h
二、电容C 电容 1.定义 把电容器带电量Q与两极板间的电压U 定义: 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， 的比值叫这个电容器的电容，用C表示
Q 2.定义式 C 定义式： 2.定义式： = U 3.单位 法拉（ 单位： 3.单位：法拉（F） 1F=1C/V 意义： C=1F”表示当U=1V时 表示当U=1V 意义：“C=1F 表示当U=1V时，Q=1C “C=10F 表示当U=1V时，Q=10C C=10F”表示当U=1V时 C=10F 表示当U=1V 其它单位： 其它单位：1F = 106μF = 1012pF 4.物理意义 物理意义： 4.物理意义：
1.8电容器的电容 1.8电容器的电容
电容器和电容
一、电容器
１.定义： 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体, 定义： 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体, 组成一个电容器。 组成一个电容器。 ２.电容器的充、放电 电容器的充、
电源能量→ 电源能量→电场能 充电： 充电： 电容器两板分别接在电池两端, 电容器两板分别接在电池两端, 两板带上等量异种电荷的过程
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U/V
思考:
丙同学说:“若A电容器比B电容器的 电容大,则当它们充电(或放电)时,如果两 极板间电压都升高(或降低)1V,则A电容 器吸收(或放出)的电量一定比B的多”, 此说法对吗?为什么? 丁同学说:“若A电容器比B电容器的 电容大,则A电容器一定比B电容器能够存 储更多的电量.” 此说法对吗?为什么?
Ｃ Ｓ
若开关S闭合后不断开 则当增大两板间距离时 若开关 闭合后不断开,则当增大两板间距离时 闭合后不断开 则当增大两板间距离时, 电容器所带的电荷量Q,电容 两板间电压U及两板 电容C,两板间电压 电容器所带的电荷量 电容 两板间电压 及两板 间电场强度E的变化情况为 的变化情况为( 间电场强度 的变化情况为 Ｂ)
如图所示,先接通开关 使平行板电容器充电 如图所示 先接通开关S使平行板电容器充电 先接通开关 使平行板电容器充电, 然后断开S,则当增大两板间距离时 则当增大两板间距离时,电容器所带的 然后断开 则当增大两板间距离时 电容器所带的 电荷量Q,电容 两板间电压U及两板间电场强度 电荷量 电容C,两板间电压 及两板间电场强度E 电容 两板间电压 及两板间电场强度 的变化情况为( 的变化情况为 C ) A.Q变小 不变 不变 不变 变小,C不变 不变,E不变 变小 不变,U不变 B.Q变小 变小 不变 变小 变小,C变小 不变,E变小 变小 变小,U不变 C.Q不变 变小 变大 不变 不变,C变小 变大,E不变 不变 变小,U变大 D.Q不变 不变 变小 变小 不变,C不变 变小,E变小 不变 不变,U变小
电容器的电容
电容器的充、 电容器的充、放电过程
Q 电容的定义式 C = U
εr S 电容的决定式 C = 4πkd
1、两个电容器电量之比为2:1，电压 之比为1:2， 则它们的电容之比 4:1 为 .
2．对于一个确定的电容器的电容正确 的理解是( D ) A．电容与带电量成正比 B．电容与电势差成反比 C．电容器带电量越大时，电容越大 D．对确定的电容器,每板带电量增加, 两板间电势差必增加．
描述电容器容纳电荷本领的物理量
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? 乙同学说:“若A电容器带电比B电容 器带电量多,则A的电容就比B的电容 , A B 大”.此说法对吗?为什么?
电容器的Q 电容器的Q—U图象
Q/C
C1 C2
Q C= U
C1>C2
+++++++++
---------
放电：电场能→ 放电：电场能→其他形式能
充了电的电容器的两板用导线相 使两板上正、 连,使两板上正、负电荷中和的过程
电容器充电后，任意一个极板带电量的绝对值叫 电容器充电后，任意一个极板带电量的绝对值叫 电容器的带电量， 表示。 电容器的带电量，用“Q”表示。 表示
3．下列哪些措施可以使电介质为空气 的平行板电容器的电容变大些( ABD) A．使两极板靠近些 B．增大两极板的正对面积 C．把两极板的距离拉开些 D．在两极板间放入云母
4．用两节相同的电池给两个电容器 C1和C2充电，已知C1＜C2，当达到稳 定状态时，两电容器的电势差分别为 U1和U2，则( B ) A．U1＞U2 B．U1=U2 C．U1＜U2 D．无法确定U1与U2的大小关系
如图所示，两板间距离为 的平行板电容器与 如图所示，两板间距离为d的平行板电容器与 一电源连接，开关Ｓ闭合后， 一电源连接，开关Ｓ闭合后，电容器两极板间有 一质量为m，电荷量为q的粒子静止不动，下列叙 一质量为 ，电荷量为 的粒子静止不动， 的粒子静止不动 述正确的是( 述正确的是 ＢＤ ) A.粒子带的是正电 粒子带的是正电 Ｓ B.电源电动势的大小等于 电源电动势的大小等于mgd/q 电源电动势的大小等于 C.断开开关Ｓ，粒子向下做加速运动 断开开关Ｓ，粒子向下做加速运动 断开开关Ｓ， D.保持开关Ｓ闭合，把电容器极板距离增大， 保持开关Ｓ 保持开关 闭合，把电容器极板距离增大， 粒子将向下做加速运动
＋ －
Ｒ
Ｅ
水平放置的平行板电容器与一电池相连， 水平放置的平行板电容器与一电池相连，在 电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态， 电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态， 现将电容器两板间的距离增大， Ｄ ) 现将电容器两板间的距离增大，则( A.电容变大，质点向上运动 电容变大， 电容变大 B.电容变大，质点向下运动 电容变大， 电容变大 C.电容变小，质点保持静止 电容变小， 电容变小 D.电容变小，质点向下运动 电容变小， 电容变小
如图所示，一平行板电容器连在 ＝ 如图所示，一平行板电容器连在U＝10V的直 的直 流电源上，电容C=3.0X10-10F，两极板间距离 流电源上，电容 ， d=1.2X10-3m，求：(g取10m/s2) ， 取 1.该电容器所带电荷量 该电容器所带电荷量 2.若板间有一带电粒子 其质量 若板间有一带电粒子,其质量 若板间有一带电粒子 其质量m=2.0X10-13Kg, 恰在板间处于静止状态,则粒子电荷量为多少 则粒子电荷量为多少?带 恰在板间处于静止状态 则粒子电荷量为多少 带 何种电荷? 何种电荷
3、电容器的作用： 、电容器的作用： 容纳储存电荷
那电容器储存电荷的本领如何表征呢？ 那电容器储存电荷的本领如何表征呢？
+++++++++
---------
Q C= U
电容器 容纳储存电荷 电荷量Q 电荷量Q 电势差U 电势差U 电容C 电容C
A 水容器
容纳储存水 水量V 水量V 水位差h 水位差h 横截面S 横截面S
5．用两节相同的电池给两个原来不带 电的电容器C1和C2充电，已知C1＜C2， 当达到稳定状态时，两电容器每板的带 电量分别为Q1和Q2，则 ( C ) A．Q1＞Q2 B．Q1=Q2 C．Q1＜Q2． D．无法确定Q1与Q2的大小关系．
6．对于给定的电容器，在描述电容量C、
带电量Q、两板间电势差U的相互关系中， 下列图中正确的是 ( ) ACE
四、电容器的分类
固定电容器
聚苯乙烯电容器 陶瓷电容器 电解电容器 纸质电容器
+ -
电 容 器
可变电容器
从电容器的包装上我们可以得到该电容的那些信息
五、电容器使用时应注意的问题
1、电容器的击穿电压： 电容器的击穿电压： 加在电容器两极板上的电压不能超过某一限 超过这个限度，电介质将被击穿， 度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器 损坏，这个极限电压称为击穿电压。 损坏，这个极限电压称为击穿电压。 2、电容器的额定电压： 电容器的额定电压： 电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压 3、注意电解电容器的极性
结论： 结论： ①平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极 平行板电容器充电后， 板与电源相连，在这种情况下， 板与电源相连，在这种情况下，电容器两板间电 势差U不变 不变． 势差 不变． 如增大两板间距d,则电容器所带电量 减小 如增大两板间距 则电容器所带电量Q减小，板 则电容器所带电量 减小， 间场强E减小 间场强 减小 ②平行板电容器充电后，切断与电源的连接。电 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。 容器所带电荷量Q不变 容器所带电荷量 不变 如增大两板间距d， 增大、 不变 如增大两板间距 ，则U增大、E不变 增大
电容器的电容与是否带电或与带电量的多少无关
研究平行板电容器 的电容和哪些因素有关
三.决定电容大小的因素
三.决定电容大小的因素
相对介电常数 正对面积 （平行板电容器） 平行板电容器） 两极板间的距离
C和d成反比 C与S成正比 C与ε成正比
静电力常量
εr S C= 4πkd
电容器的电容是电容器本身的结构决定， 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。 与是否带电或与带电量的多少无关。
两块大小形状完全相同的金属平板平行放置， 两块大小形状完全相同的金属平板平行放置， 构成一平行板电容器， 构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所 示，接通开头Ｋ，电源即给电容器充电( ＢC ) 接通开头Ｋ，电源即给电容器充电 Ｋ，电源即给电容器充电 A.保持Ｋ接通，减小两极板间的距离，则两极 保持Ｋ接通，减小两极板间的距离， 保持 板间的电场强度减小 B.保持Ｋ接通，在两极板间插入一块介质，则 保持Ｋ 保持 接通，在两极板间插入一块介质， 极板上的电荷量增大 C.断开Ｋ，减小两极板间的距离，则两极板间 断开Ｋ，减小两极板间的距离， 断开Ｋ，减小两极板间的距离 的电势差减小 D.保持Ｋ接通，在两极板间插入一块介质，则 保持Ｋ 保持 接通，在两极板间插入一块介质， 极板间的电势差增大 Ｋ
电容器的Q 电容器的Q—U图象
Q/C
∆Q1 C1 = ∆U ∆Q2 C2 = ∆U
C1
△ Q1
C2
△ Q2
Q ∆Q C= = U ∆U
0
△U
U/V
讨论： 由 、 决定吗 决定吗？ 讨论：C由Q、U决定吗？
Q （C不由Q、U决定 ） C= U
Q=CU
Q U= C
（Q由C、U决定） （U由Q、C决定 ） 决定）