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文檔簡介

課堂引入

前面,我們學了摩擦可以使塑料棒帶上電荷,可是,將這塑料棒放在空中,過一段時間它所帶的電荷就會慢慢地失去,為了保存電荷,我們就需要有一個能“容納電荷的容器”——電容器。第一章靜電場1.8電容器的電容

觀察紙介電容器的構造:該元件有兩片錫箔(導體),中間是一層薄紙。一、電容器在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質——電介質(空氣也是一種電介質),就構成了一個最簡單的電容器,叫做平行板電容器。這兩個金屬板叫做極板中間的絕緣物質叫做電介質平行板電容器

任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導體都可以構成電容器。A充電:使電容器帶上電荷的過程。充電過程中:(Q增加U增加E增加電場能增加)充電時兩個極板總是帶等量的異種電荷。(一),電容器的充電電容器的作用:容納儲存電荷每個極板帶電量的絕對值叫做電容器的帶電量。A注意電容的充電、放電都是短暫的過程,有短暫的充電、放電電流。(二),電容器的放電放電:使電容器失去電荷的過程。放電過程中:

(Q減少U減少E減少電場能減少)圓柱型水杯容器的儲水問題:hhABC1.水位每升高h,試比較A、B、C的儲水量2.哪個儲水本領大?如何反映其儲水本領?如何比較兩個電容器容納電荷的本領?實驗表明:一個電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U成正比,比值是一個常量。與電容器本身有關,不同的電容器的比值是不同的。可見,這個比值表征了電容器儲存電荷的特性。1、電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值,叫電容器的電容。符號C。2、電容的定義式:Q指每一個極板帶電量絕對值,U表示電容器兩板的電勢差—電壓.3、理解:

電容器的電容與Q、U無關,由電容器本身的結構決定。二.電容4、電容在數值上等于使兩極板間的電勢差增加1V時,所需要的電荷量。5、意義:電容是一個反映電容器容納電荷本領大小的物理量。6、單位:國際單位制:法拉——法(F)1F=1C/V

常用單位:微法(μF);皮法(pF)1F=106μF=1012pF對電容的理解

結論:電容是電容器本身的一種屬性,其大小與電容器的電荷量無關。對于給定的一個電容器有:電容是反映電容器本身容納電荷本領大小的物理量,跟電容器是否帶電無關。這跟水桶一樣,水桶能容納多少水是由水桶本身的幾何尺寸所決定的,跟是否已盛了水無關。C=Q/U=ΔQ/ΔUΔQΔU課堂訓練1、某一電容器,當帶電量為4×10-6C,兩極板間的電勢差為20v,求(1)電容器的電容(2)當所帶電量減半時,電容器的電容為多少(3)如果電容器不帶電呢?三、平行板電容器的電容平行板電容器是最簡單的也是最基本的電容器,我們以平行板電容器為例研究影響平行板電容器的因素。實驗中會使用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U。認識靜電計靜電計:由驗電器改造而成,是測量電容器兩極間電勢差的儀器,由靜電計指針的偏轉角度可知電勢差的大小。保持極板上的電荷量Q不變,兩極板間距d不變,改變兩極板的正對面積,通過靜電計指針的變化來觀測兩極板電勢差的變化。(1)改變兩極板的正對面積結論:電容C隨正對面積S的增大而增大。現象:S,U保持極板上的電荷量Q不變,兩極板正對面積S不變,改變兩極板間的距離d,通過靜電計指針的變化來觀測兩極板電勢差的變化。(2)改變兩極板間的距離結論:電容C隨兩極板間距d的增大而減小。現象:d,U保持Q、S、d都不變,在兩極板間插入電介質,通過靜電計的指針來觀測兩極板間電勢差的變化。(3)在兩極板間插入電介質結論:電容C隨電介質的相對介電常數的增大而增大。現象:ε,U理論表明:當平行板電容器的兩極板間是真空時,電容C與極板的正對面積S、極板距離d的關系為式中k為靜電力常量。當兩極板間充滿同一種介質時,電容變大為真空時的εr倍,即εr是一個常數,與電介質的性質有關,稱為電介質的相對介電常數。幾種常用電介質的相對介電常數電介質空氣煤油石蠟陶瓷玻璃云母水εr1.00522.0~2.164~116~881

2.一個電容器儲存的電荷量是4×10-8C,兩極板間電壓是2V。那么這個電容器的電容是_________F,如果將所帶電荷全部放掉,這個電容器的電容是________F。1.有一空氣平行板電容器,僅增加兩極板的正對面積,其電容________;僅縮小極板間距離,其電容________;僅降低兩極板間電壓,其電容_______;僅在兩極板間充以介電常數較大的電介質,其電容_________。課堂訓練增大增大不變增大三、平行板電容器的動態分析充電后的平行板電容器極板間的場強:1、充電后與電源相連:U不變2、充電后與電源斷開:Q不變增大dC減小Q減少E減小增大dC減小U增大E不變A.保持S接通,減小兩極板間的距離,則兩極板間的電場的電場強度減小;B.保持S接通,在兩極板間插入一塊電介質,則極板上的電荷量增大;C.斷開S,減小兩極板間的距離,則兩極板間電勢差減小;D.斷開S,在兩極板間插入一塊電介質,則兩極板間電勢差增大。1.兩塊大小、形狀完全相同的金屬板平行放置,構成一平行板電容器,接通開關,電源立即給電容器充電:()。BC四、常用電容器1、常用電容器從構造上看,分為固定電容器和可變電容器兩類2、固定電容器:電容是固定不變的,常用的是以云母、陶瓷、聚苯乙烯等為電介質的電容器和電解電容器。符號電解電容器符號注意:電解電容器兩接線電極有正、負之分,使用時極性不能接錯聚丙烯電容器3、可變電容器:電容是可以改變的,一般是以改變正對面積來改變電容的可變電容器符號可變電容器三、常用電容器4、對于電容器銘牌標度的認識電容器上一般都標有電容器的電容和額定電壓值:1、擊穿電壓:加在電容器上的電壓若超過某一限度,電介質將被擊穿,這個極限電壓稱為擊穿電壓。當電容器被擊穿后,在電路中相當于一根導線。2、額定電壓:是指電容器長期工作時所能承受的電壓,它比擊穿電壓要低,電容器上的標稱電壓是額定電壓,電容器在不高于額定電壓下工作都是安全、可靠的,不要誤認為電容器只有在額定電壓下工作才是正常的。C2、兩塊平行金屬板帶等量異量電荷,要使兩板間的電壓加倍,而板間的電場強度減半,應使()A、兩板的電荷量加倍,而距離變為原來的4倍B、兩板的電荷量加倍,而距離變為原來的2倍C、兩板的電荷量減半,而距離變為原來的4倍D、兩板的電荷量減半,而距離變為原來的2倍BCD3、(全國高考)對于水平放置的平行板電容器,下列說法正確的是()A、將兩板間距加大,電容將增大B、將兩板平行錯開,使正對面積減小,電容將減小C、在下板的內表面上放置一面積和極板相等,厚度小于極板間距的陶瓷板,電容將增大D、在下板的內表面上放置一面積和極板相等,厚度小于極板間距的鋁板,電容將增大4、對于給定的電容器,在描述電容量C、帶電量Q、兩板間電勢差U的相互關系中,下列圖中正確的是()ACD5、在下圖所示的實驗裝置中,平行板電容器的極板A與一個靈敏的靜電計相接,極板B接地,若極板B稍向上移動一點,由觀察到的指針變化做出平行板電容器電容變小的依據是()A、兩極板間的電壓不變,極板上的電荷量變小B、兩極板間的電壓不變,極板上的電荷量變大C、極板上電荷量幾乎不變,兩極板間電壓變小D、極板上電荷量幾乎不變,兩極板間電壓變大BC6、如圖所示的電路,當將A板向上移的過程中()A、電阻R中沒有電流B、電容器的電容變小C、電阻R中有a流向b的電流D、電阻R中有b流向a的電流B7、如圖所示,

C1和

C2是兩個相同的平行板電容器,帶有相等的電荷量,用導線連接如圖。今在電容器

C1的兩極板間插入一塊電介質,在電介質插入的過程中,下列哪些現象會發生(

)A、導線上有電流通過,方向為a流向b,c流向d

B、導線上有電流通過,方向為b流向a,d流向c

C、達到穩定時,

C1兩極板間的電壓高于

C2兩極板間的電壓D、

C2的帶電量保持不變8、(北京2010)用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的因素(如圖)。設兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ。實驗中,極板所帶電荷量不變,若()A、保持S不變,增大d,θ則變大;B、保持S不變,增大d,θ則變小C、保持d不變,增大S,θ則變大;D、保持d不變,增大S,θ則不變

A9、(安徽2010)如圖所示,M、N是平行板電容器的兩個極板,R0為定值電阻,

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