高中物理第2章电势能与电势差第4节电容器电容课件鲁科版选修3_1

需减少多少电荷量？
6 Q2 36×10 (2)因为电容器的电容不变，故 U2＝ C ＝ V＝12 V。 3×10－6
－
(3)根据电容的定义， 它等于每增加 1 V 电势差所需增 ΔQ 加的电荷量，即 C＝ ，要求两极板间电势差降为 6 ΔU V，则每板应减少的电荷量为 ΔQ′＝CΔU′＝3×10 6×(10－6) C＝1.2×10
(2)电容器的一个极板带正电荷， 另一极板带等量负电荷， 其带电荷 量指的是一个极板上电荷量的多少。 (√)
(3)电容器在充电过程中， 其他形式能转化为电场能， 放电过程相反。 (√ ) (4)平行板电容器的 S、d 变大时，其电容变大。 (× )
εS (5)C＝ 中 ε 是相对介电常数，空气的相对介电常数为 1。 (√) 4πkd
1．用 6 V 干电池对一个电容器充电，下列说法中正确的是 ( A．只要电路不断开，电容器的带电量就会不断增加 B．接电源正极的极板带正电，接电源负极的极板带负电 C．电容器两极板所带电荷量之和叫做电容器所带的电荷量 D．充电后电容器两极板之间不存在电场 )
解析：电容器所带电荷量 Q＝CU，故 A 错；电容器带 电量指的是一个极板所带电荷量，故 C 错；充电后两 极板间认为是匀强电场，故 D 错。 答案：B
6 12
二、平行板电容器的电容 1．决定电容的因素：平行板电容器的电容 C 与正对面积 S 成 正比 ，与极板间的距离 d 成 反比 ，与极板之间电介质的介电 常数 ε 成 正比 。
εS S 2．决定式：C＝ 4πkd ，真空中时：C＝ 。 4πkd
三、常见电容器及其构造 1．电容器的分类 (1)按电介质分：空气电容器、云母 电容器、纸质电容器、陶 瓷电容器、涤纶电容器、电解 电容器等。 (2)按电容是否可变分：可变 电容器、固定 电容器等。 电容器的应用
2．一个平行板电容器，使它每板电荷量从 Q1＝30×10
－6
C
增加到 Q2＝36×10－6 C 时，两板间的电势差从 U1＝10 V 增加到 U2，求： (1)这个电容器的电容多大？ (2)U2 为多少？ (3)如要使两极板电势差从 10 V 降为 U2′＝6 V，则每板
－6 Q1 30×10 － 解析：(1)电容器的电容 C＝ ＝ F＝3×10 6 F＝3 μF U1 10
2．电容器的应用 (1)用于照相机的电子闪光灯： 先由 电容器 储存能量， 释放能量时发生放电， 从而导致电子闪光灯管内的气体发 出耀眼的白光。 (2)利用电容器测量水位：水位变化引起 电容 变化， 从而可测出水位变化。 (3)用于高能物理实验或工程中。 (4)驻极体话筒。
1．自主思考——判一判 Q (1)电容的定义式 C＝U，C 与 Q、U 无关。 (√)
2．合作探究——议一议 (1)有些同学认为“电容越大，电容器所带的电荷量就越多，反之就 越少”，这种观点正确吗？
[提示] 这种观点是错误的，其原因是不能将电容器“能 容纳电荷的多少”与“实际所带电荷量的多少”区分开来。 电容是表征电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容越大 说明其容纳电荷的本领越大，但不能说其所带的电荷量一 定越多。
－ －5
C。
答案：(1)3 μF
(2)12 V
(3)1.2×10
－5
C
电容器的动态分析
平行板电容器的两类典型问题
始终与电源连接 不变量 自变量 U不变 以d为例
第4节
电容器 电容
1. 电路中具有储存电荷功能的装置叫电容 器， 两块彼此绝缘的平行金属板组成一类 最简单的电容器，叫平行板电容器。 2．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理 量， 数量上等于电容器电量与两端电压的 Q 比值，即 C＝ 。C 与 Q、U 无关。平行 U εS 板电容器电容的决定式 C＝ 。 4πkd 3．电容器和电源相连，极板电压不变；电 容器和电源断开，极板电荷量不变。
Fra Baidu bibliotek、电容器 1．组成 两个彼此 绝缘 又相隔 很近 的导体，组成一个电容器。
2．充、放电过程
过程 内容 充电过程 放电过程
过程示 意
电荷运 正电荷向A板移动，负电荷 向B板移动 动 电流方 向 联系
正电荷由A板移向B板(或负 电荷由B板移向A板)
流向 正极板 ______
流出 正极板 ______
(2)某电容器上标有“1.5 μF,9 V”的字样，9 V 指什么电压？ [提示] 额定电压。
(3)生活中，经常用照相机进行拍照，遇到光线较暗的情况， 常常要用照相机的闪光灯发出强烈的闪光，这需要通过电 容器来实现。拍照前先对电容器充电，拍照时电容器瞬间 放电发出耀眼的白光。照相机每次闪光前后，能量发生怎 样的变化？ [提示] 闪光前，电容器先充电，将其他形式的能 (如化学
2.QU 图像是一条过原点的直线，如图 241 所示，其中 Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值，U 为两板间的电势差， 直线的斜率表示电容大小。 因而电容器的电容也可以表示为 C ΔQ ＝ ，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减 ΔU 小)1 V 时电容器上增加(或减小)的电荷量。
图 241
能)转化为电场能储存起来；然后放电，将电场能转化为光 能释放出来。
对电容器、电容的理解
Q 1．C＝U是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U Q εS 但 C＝U不变，反映电容器容纳电荷的本领，C＝ 是电容 4πkd 1 器电容的决定式，C∝S，C∝ε，C∝d，说明了电介质的材料、 极板的正对面积和极板间的距离是电容大小的决定因素。
两个过程互逆，电容器的电量、场强、能量变化趋势相反
3．电容
电势差 U (1)定义：电容器所带的 电荷量 Q 与电容器两极板间的________
的比值叫做电容器的电容。
Q (2)公式：C＝ U
ΔQ (或 C＝ )。 ΔU
(3)物理意义：描述电容器 容纳电荷本领 大小的物理量，在数值 上等于使电容器两极板间的电势差为 1 V 所需要带的电荷量。 (4)电容的单位是法拉， 简称法， 符号是 F。 1 F＝ 10 μF＝ 10 pF。 (5)电场能：电容器充电过程中由电源获得的能量 储存在电场中， 称为电场能。