1、,第八节 电容器与电容,存储电荷的装置,电容器,存储水的装置,水容器,展示各种电容器,两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?,相邻两个同学能否构成电容器？,能,能,一、电容器,1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。这两个导体称为电容器的电极。,最简单的电容器，平行板电容器,平行板电容器,电介质,电容器的极板,电容器的极板,2、电容器的充电：,将电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。,一、电容器,正极板,负极板,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,E,有短暂的电流,两极间有电压,充电：使电容器带上电荷的过程(Q增加 U增加 E增加
2、电场能增加),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。,一、电容器,在放电过程中导线上有短暂的电流产生,电容器两极正负电荷通过导线中和。,（Q减少 U减少 E减少 电场能减少）,2、电容器的充放电充电：使电容器带上电荷的过程 (Q增加 U增加 E增加 电场能增加) 充电时两个极板总是带等量的异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量放电：使电容器失去电荷的过程 （Q减少 U减少 E减少 电场能减少） 3、电容器的作用： 容纳储存电荷,注意： 电容器充电的过程中，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于电源电压为止，该过
3、程中电路中有短暂的充电电流； 电容器充电后切断电源电荷不消失，从电源获得的电能储存在了电场中电场能。 电容器的电量：指一个极板所带电量的绝对值。,1、电容器带电的特点：,充电后的电容器两极间的电压，叫电容器的电压。,二、电容器的电容,电容器的带电量Q越多，电压U越高。,Q=0.01C，U=100V,Q=0.02C，U=200V,Q=0.03C，U=300V,Q与U成正比 Q/U是定值,两极间有电压U,2、电容器带电与水桶盛水类比：,二、电容器的电容,h=1cm,V=1dm3,h=2cm,V=2dm3,V与h成正比 V/h是定值,水桶截面积,二、电容器的电容,h=1cm,V=1dm3,h=1cm
4、,V=4dm3,水桶V/h=S越大，容纳水的本领越强,2、电容器带电与水桶盛水类比：,S与V 、 h无关,3、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。,二、电容器的电容,U,容纳电荷的本领,4.电容的定义式: 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. 理解：电容器的电容与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。,5、电容的单位：,二、电容器的电容,法拉:,F,还有：微法（）、皮法（p）,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,1、关于电容，下列说法中正确的是 （ ） A电容器的极板上带电量越大，这
5、只电容器的电容就越大 B电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大 C如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零 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,电容器的电容与电量Q及电压U都无关，由电容器本身决定。 与水桶截面积S类似。,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-9.010-8C ，则电容器的带电量为 C，电容器的电容为 PF。若将此电容器两极接电压12V的电池组正负极，电容器的电容为 PF。,9.010-8,1.5104,电容与电压U无关,例与练,1.5104,3对于给定的电容器，在描述电容量C
6、、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,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 C1Q2 C Q1=Q2 D无法确定,例与练,5、电容器的电容C= 2.010-8F ，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？,电容的另一种定义式,例与练,1、电容与两板正对面积S的关系：,三、平行板电容器的电容,静电计,2、电容与板间距离d的关系：,三、平行板电容器的电容,3、电容与电介质的关系：,三、平行板电容器的电容,4、平行板电容器的电容公式：,三、平行板电容器的电容,两板间距离,两板正对面积,介电常数 真空r=1,静电力
7、常量,电容器的动态分析：,1.如果电容器与电源相连，则U不变； 2.如果电容器操作时与电源断开，则Q不变,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 （ ）A.Q变大 B.C变大C.E不变 D.U变小,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（ ）A.Q变大 B.C变大C.E不变 D.U变小,E与d无关，即E不变。,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）
8、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 ，流过导线中的电流方向为从 极板流向 极板。,C/2,正,负,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 ，电容器两极板间的电压变为 ，电容器两极板间的电场强度为 。,2C,U/2,E,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
9、极板中间，电容器的电容变为 ，流过导线中的电流方向为从 极板流向 极板。,2C,负,正,例与练,8、平行板电容器两板距离为4cm，带电量为810-8C，板间场强为4104N/C，则其电容为 ，若保持其它条件不变，而使两板正对面积减为原来的1/2，则其电容为 ，若将两板距离增加为8cm，则两板间场强为 ，电容为 。,510-11 F,2.510-11 F,4104 N/C,2.510-11 F,例与练,11、水平放置的平行板电容器，两板相距5mm，电容为2F，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。,mg,F,例与练,1、固定电容器
10、：,四、常用电容器,（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：,1、固定电容器：,四、常用电容器,（2）电解电容器：,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：,电容较大,2、可变电容器：,四、常用电容器,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：,3、击穿电压和额定电压：,四、常用电容器,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
11、上的最大电压，称为额定电压。,额定电压比击穿电压低,外壳上标的电压是额定电压,12、某电解电容器上标有“25v470F”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，电容器的电容才是470F B.电容器两极间电压必须是25v时，电容器才能正常工作 C.电容器两极间电压必须在直流25v以下时，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,额定电压25V是电容器正常工作时两极板上的最大电压,电容器的电压多数情况下是交流电压,例与练,13、把可变电容器的动片旋进去一些，电容器的电容_；如果把两板间的电介质由空气换成陶瓷，则电容_；如果增大两板间的电势差，则电容_ （以上填“变大”、“变小”或“不变”） ；如果把动片全部旋出来，则电容_（填“最大”或“最小”）。,例与练,变大,变大,不变,最小,一、电容器的概念（主要构件）电容器的充、放电现象 二、电容的定义：定义式、单位、会简单计算、Q和U的意义 三、影响平行板电容器的因素（平行板电容器的决定式）四、电容器的动态分析,小结,
