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電容器的電容第十章靜電場中的能量

人教版（2019）必修第三冊學習目標1.觀察電容器的構造，建立電容器模型。通過實驗，觀察電容器在充、放電過程中電流與電壓的變化，分析電荷量變化及能量轉化情況。2.經歷實驗探究電容器兩極板電勢差與電荷量關系和用物理量之比定義電容的過程，理解電容概念。知道電容的單位。3.了解電容器的類型、特性及作用。4.了解影響平行板電容器電容大小的因素。

水可以用容器儲存起來，電荷也可以用一個“容器”儲存起來。圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。那么，它內部的構造是怎樣的？它是怎樣“裝進”和“倒出”電荷的呢？導入新課1.平行板電容器：3.作用：金屬極板絕緣物質(電介質)●任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導體都能構成電容器。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），就構成了一個電容器，叫作平行板電容器。儲存電荷2.電路圖符號4.電容器的充、放電⑴充電：

電容器兩板分別接在電池兩端,兩板

帶上等量異種電荷的過程。電源能量→電場能+++++++++---------充電完成后：⑵放電：充了電的電容器的兩板用導線相連，使兩板上正、負電荷中和的過程。電場能→其它形式能兩極板電荷等量異號。“電容器所帶的電荷量”指一個極板所帶電荷量的絕對值。照相機的閃光燈原理

照相機的閃光燈，在不到0.001s的短暫時間內發出強烈閃光，瞬間電流很大，各種電池都不能承受。

在實際中，常常用電容器幫助閃光實現它的功能。

拍照前用較長的時間（一般幾秒）給電容器充電，拍照時觸發閃光燈，使電容器通過燈管瞬間放電，發出耀眼的白光。然后電源又給電容器充電，為下次閃光做準備。電容器的充、放電現象的應用

水位每升高h，試比較A、B、C的儲水量；

哪個儲水本領大？如何反映其儲水本領？思考：既然電容器能儲存電荷，那么如何反映電容器容納電荷的本領大小呢？二電容Q↑→E↑→U↑猜想hhAB類比：圓柱型容器的儲水+Q-Q1.定義：定義式：+Q-QU電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電勢差U的比值。建立概念—電容2.物義：國際單位：

描述電容器容納電荷的本領。常用單位：

1F=106μF=1012pFμF、

pF法拉（符號：F）

1F=1C/V【結論】電容在數值上等于使電容器兩極板間的電勢差增加1V所需要增加的電荷量。3.電容器的Q—U圖象Q/C0U/VC10Q1U1Q2U2⊿U⊿QC24.額定電壓和擊穿電壓●擊穿電壓：加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一個限度，超過這個限度，電介質將被擊穿。●額定電壓：電容器正常工作時兩極板上的最大電壓。額定電壓<擊穿電壓額定電壓練習1

關于電容，下列說法中正確的是()A.電容器的極板上帶電量越大，這個電容器的電容就越大B.電容器的極板間電壓越大，這只電容器的電容就越大C.如果電容器兩極板上沒有帶電，它的電容為零D.對某一個電容器來說，兩板間的電勢差隨所帶電量的增加而增加D●探究方法：1.探究影響平行板電容器電容的因素●實驗裝置：三平行板電容器的電容控制變量法結論：Q、d

保持不變時，S越小，C越小。⑴電容C與極板正對面積S的關系現象：Q、d

保持不變，S減小時，靜電計指針偏角度增大。結論：Q、S保持不變時，d越大，C越小。⑵電容C與極板間距d的關系現象：Q、S保持不變，d增大時，靜電計指針偏角度增大。結論：Q、d、S保持不變時，插入介質，C越大。⑶電容C與相對介電常數?r的關系現象：Q、d、S保持不變，插入介質時，靜電計指針偏角度減小。實驗歸納

平行板電容器C跟相對介電常數εr成正比，跟極板正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。2.應用⑴考查問題分析d、s、?rQ、U、E變化如何變化？⑵分析依據練習2

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BCDd增加Q=CUQ減小E=U/dE減小解題關鍵：電容器始終與電源連接，U保持不變。【類型1】

定電壓問題恒量：問題：d、S、εr某一量變化時，分析Q、E的變化。【實例】當d增大時，Q、E如何變化？保持電容器的兩極板與電源相連。思考：怎樣判斷電容器是充電還是放電、以及相應電流的方向呢？UC減小S減小C減小U=Q/CU增加E=U/dE增加【類型2】定電量問題恒量：解題關鍵：電容器充電后與電源斷開，Q保持不變。++++++++--------問題：d、S、εr某一量變化時，分析U、E的變化。【實例】當S減小時，U、E如何變化？充電后，切斷與電源的連接。QD練習3

隨著生活水平的提高，電子秤已經成為日常生活中不可或缺的一部分，電子秤的種類也有很多，如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會導致平行板上層膜片電極下移。則

（）

A.電容器的電容增大，帶電荷量減小

B.電容器的電容減小，帶電荷量增大

C.穩定后電流表仍有示數，兩極板電勢差增大

D.穩定后電流表示數為零，兩極板電勢差不變四常見電容器(分類依據：構造)1.固定電容2.可變電容注意參數：額定電壓、擊穿電壓、電容元件符號元件符號元件符號

超級電容器是指介于傳統電容器和充電電池之間的一