1.8电容器与电容

《电容器和电容》教案《电容器和电容》教案一、教学目标【知识与技能目标】1.知道什么是电容器并分析其充电、放电过程。

2.理解电容器的电容概念及其公式，并能用来进行有关的计算。

【过程与方法目标】学会控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。

【情感态度价值观目标】结合实际，激发学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学，积极向上的情感。

二、教学重、难点【重点】电容的概念、公式及其单位【难点】电容器的充电和放电的过程分析三、教学过程环节一：导入新课直接导入：今天我们来学习一种全新的物理元件，叫做电容器。

举例：水杯。

这是一种盛水的容器，那么电容器其实也是一种容器，只不过它是用来装电荷的容器。

环节二：导出概念电容器【实物体验】在我们的日常生活中，哪些电器中用到了电容器? 教师用多媒体课件展示各种电器的图片。

请学生思考：这么多的电器中用到了电容器，电容器是什么样的元件?它的基本构成是怎样的?环节三：明确概念【定义概念】电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质―电解质，就组成了一个最简单的电容器。

实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电容器。

教师画出电容器充、放电的示意图，分析并总结：电容器充电：两极板分别连接电源的正负极，电极板带等量异种电荷。

灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中。

电容器的放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和。

灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。

放电后，电场能转化为其他形式的能量。

电容与电容器的电量存储与能量释放电容和电容器是电路中非常重要的元件，它们在电路中扮演着储存和释放电荷的角色。

理解电容和电容器的原理对于学习电路的运作和应用至关重要。

1. 电容的定义和特性电容是指物体储存电荷的能力，它是电容器的核心元素。

电容的单位是法拉(F)，常用的较小单位有微法(F)和皮法(F)。

电容的大小与物体的几何形状有关，与物体间的绝缘材料的性质也有关。

电容的特性之一是它们对电压变化的响应速度非常快。

换句话说，电容可以几乎即时地储存或释放电荷。

这种特性使得电容器在许多电子设备中被广泛使用。

2. 电容的电量储存当一个电容器与电源相连时，电场会在电容器的两个导体（金属板）之间建立起来。

当电荷从电源流入电容器时，电荷会在电场下被集中在金属板上，这导致了电场强度和电压的增加。

电容器的电量储存能力取决于电压和电容的乘积，即Q = CV，其中Q是电量，C是电容，V是电压。

这意味着电容器可以储存或释放的电量与电压成正比。

3. 电容器的能量释放当电容器储存了一定数量的电荷后，它可以随后释放这些电荷。

当我们断开电容器与电源的连接时，电容器中储存的电荷会开始从一个金属板移动到另一个金属板。

这个过程会导致电容器两端的电压快速下降。

当电容器释放电荷时，它会产生电流，这个电流会随着电容器中电荷的减少而逐渐变小。

这就是为什么我们在电流曲线上经常看到电容器充电和放电的形状。

4. 应用领域电容器在电子领域中有广泛的应用。

在通信设备中，电容器起到滤波和稳压的作用，确保信号质量和设备正常运行。

在电源中，电容器可以储存能量并稳定电压输出。

在调光器和电子闪光灯中，电容器的快速充放电特性使得它们可以在短时间内释放大量电能。

此外，电容器还被用于存储器件和传感器等领域。

总结：电容和电容器在电路中起着重要作用。

电容储存电量的能力和电容器的能量释放特性使得它们能够在电子设备中发挥重要作用，提供稳定的电源和有效的电能传输。

对电容和电容器的深入理解，有助于我们更好地分析和设计电路，并实现电子设备的可靠运行和优化性能。

人教版物理选修3-1第一章《静电场》全章知点填空1.1电荷及其电荷守恒定律一、电荷（1）摩擦起电：物体由于_________而带电。

（2）自然界中只存在两种电荷：________和________电荷。

①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。

则丝绸所带的电荷为________。

②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。

则毛皮所带的电荷为_________。

③电荷间的相互作用：同种电荷互相________，异种电荷互相_________。

（3）电荷量：电荷的多少。

符号：Q或者q。

单位：库仑，简称库，符号C。

（4）摩擦起电的原因：原来电中性的物体由于得到电子而带________电，失去电子的物体则带______电。

（5）自由电子：金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中____________二、静电感应（1）内容：靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。

（2）感应起电：利用__________使金属导体带电的过程。

三、电荷守恒定律（1）内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只是从一个物体________到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量___________。

（2）普遍表述：一个与外界没有电和交换的系统，电荷的代数和保持不变。

四、元电荷（1）元电荷：_________________，用_________表示。

（2）元电荷的值：__________（3）比荷：电子的_________与__________之比。

1.2库伦定律1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与_________有关，二是与__________有关。

2.当带电体之间的________比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作_______。

3.库仑定律：真空中两个__________间的相互作用力，与它们的________成正比，与它们的成反比，作用力的方向在______上。

第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷1.物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。

2.两种电荷（自然界只存在两种电荷）1）正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（丝玻正）2）负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷（毛橡负）3.自由电子和离子金属中原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子，失去这种电子的原子便成为带正电的离子。

（失正得负）4.作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引二、物体带电的三种方式（本质都是自由电子的转移）1.摩擦起电当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来是电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物质则带正电。

2.静电感应当导体靠近带电体时，导体中的自由电子就会受到带电体对它的排斥或者吸引，使导体两端出现异种电荷，近端与带电体异号，远端与带电体同号，这种方式称为感应起电，这种现象称为静电感应。

验电器的原理：两片金箔带同种电荷，彼此相斥而张开3.接触起电不带电的物体与带电体接触，能使不带电的物体带上电荷，这种方式成为接触起电。

分配规律：A带-Q，B带+5Q，AB接触再分开，电荷相加在平分A=B=+2Q三、电荷守恒定律1.内容：电荷既不会创生，也不会消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。

在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

在一定情况下，带电粒子可以产生和湮灭。

一个高能光子在一定条件下可以产生一对正、负电子；一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。

现代表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。

四、元电荷1.电荷量：电荷量又叫电量，它表示了电荷的多少，其单位是“库仑”，简称“库”，用符号C表示2.元电荷：最小电荷量（即科学实验发现的最小电荷量，最早由美国物理学家密里根测定），用e表示。

电荷量不能连续变化1）e=1.6×10-19C2）质子：所带电荷量与元电荷相同，符号与电子相反。

1.8《电容器的电容》A 组 1．电容器A 的电容比电容器B 的电容大，这表明 ( )A ．A 所带的电荷量比B 多B ．A 比B 有更大的容纳电荷的本领C ．A 的体积比B 大D ．两电容器的电压都改变1 V 时，A 的电荷量改变比B 的大2．如图3所示，先接通S 使电容器充电，然后断开S ．当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q 、电容C 、两板间电势差U ，电容器两极板间场强E 的变化情况是 ( )A ．Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小B ．Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变C ．Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变D ．Q 不变，C 变小，U 变小，E 变小 3．平行金属板A 、B 组成的电容器，充电后与静电计相连，如图4，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 ( )A ．A 板向上移动B ．B 板向右移动C ．A 、B 之间插入电介质D ．使两板带的电荷量减小 4．如图5所示，A 、B 是平行板电容器的两个极板，B 板接地，A 板带有电荷量+Q ，板间电场中有一固定点P ，若将B 板固定，A 板下移一些；或者将A 板固定，B 板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的是 ( )A ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变B ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高C ．B 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低D ．B 板上移时，P 点的电场强度减小，P 点电势降低B 组（拓展与分享练）1．一个平行板电容器，当其电荷量增加C Q 6100.1-⨯=∆时，两板间的电压升高V U 10=∆，图 3图 4图5则此电容器的电容C ＝ F ．若两板间电压为35 V ，此时电容器的带电荷量Q ＝ C .2．平行板电容器两板间距为4cm ，带电C 8100.5-⨯，板间电场强度为C N /105.44⨯，则其电容C ＝ F ，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的41，则其电容变为 ．10．如图6所示，平行放置的金屑板A 、B 组成一只平行板电容器，对以下两种情况：(1)保持开关S 闭合，使A 板向右平移错开一些；(2)S 闭合后再断开，然后使A 板向上平移拉开些．讨论电容器两扳间的电势差U 、电荷量Q 、板间场强E 的变化情况．3．如图7中．下列几种电路情况中有无电流?若有电流，电阻R 上电流方向如何?①合上开关S 瞬间；②合上S 后又将电容器C 的两板距离增大．【参考答案】A 组1.BD2.C3.AB4.ACB 组1.7100.1-⨯ 6105.3-⨯ 9.28pF 7pF2.(1)U 保持不变、Q 变小、E 不变 （2）Q 不变、E 不变、U 增大3.（1）从A 经R 到B （2）由B 经R 到A图6 图7。

常见电容值【单位pF】39 P 43 P 47 P 51 P 56 P 62 P 68 P 75 P 82 P 91 P100 P 120 P 150 P 180 P 200 P 220 P 240 P 270 P 300 P 330 P360 P 390 P 470 P 560 P 620 P 680 P 750 P【单位nF】1.0 1.2 1.5 1.82.2 2.73.3 3.94.75.6 10 15 18 22 27 33 39 56 68 82【单位uF】0.1 0.15 0.22 0.33 0.47 1.0 (1.5) 2.2常用电容技术参数值大全：1、陶瓷电容器用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质，并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。

它又分高频瓷介和低频瓷介两种。

具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。

低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。

这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。

高频瓷介电容器适用于高频电路。

2、铝电解电容器用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成，薄的化氧化膜作介质的电容器.因为氧化膜有单向导电性质,所以电解电容器具有极性.容量大，能耐受大的脉动电流，容量误差大，泄漏电流大；普通的不适于在高频和低温下应用,不宜使用在25kHz以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波。

电容量：0.47～10000u额定电压：6.3～450V主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等3、钽电解电容器（CA）铌电解电容（CN）用烧结的钽块作正极,电解质使用固体二氧化锰温度特性、频率特性和可靠性均优于普通电解电容器，特别是漏电流极小，贮存性良好，寿命长，容量误差小，而且体积小，单位体积下能得到最大的电容电压乘积对脉动电流的耐受能力差，若损坏易呈短路状态超小型高可靠机件中。

电容器标称电容值E24 E12 E6 E24 E12 E61.0 1.0 1.0 3.3 3.3 3.31.1 3.61.2 1.2 3.9 3.91.3 4.31.5 1.5 1.5 4.7 4.7 4.71.6 5.11.8 1.8 5.6 5.62.0 6.22.2 2.2 2.2 6.8 6.8 6.82.4 7.52.7 2.7 8.2 8.23.0 9.1注：用表中数值再乘以10n来表示电容器标称电容量，n为正或负整数。

主要参数的意义：标称容量以及允许偏差：目前我国采用的固定式标称容量系列是：E24，E12,E6系列。

他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。

现在较为通用的容值代码表示方法为三位代码“XXY”表示法，前两位数字表示乘系数，后一位表示乘指数，单位为pF。

其中一般前两位的取值范围为上述E6和E12系列，后一位数字表示乘指数10 n。

当Y= 9时，对应前述n = -1；当Y= 8时，对应前述n = -2；当Y= 0，1，2，3，4，5，6，7时，Y就等于n。

示例如下：0.5pF容值代码表示为508； 68pF容值代码表示为680；1 pF容值代码表示为109； 120pF容值代码表示为121；4.7pF容值代码表示为479；2200pF容值代码表示为222；10pF容值代码表示为100；100000pF容值代码表示为104（0.1μF）；47μF容值代码表示为476； 330μF容值代码表示为337//--------------------------------------------------【单位pF】39 P 43 P 47 P 51 P 56 P 62 P 68 P 75 P 82 P 91 P100 P 120 P 150 P180 P 200 P 220 P 240 P 270 P 300 P 330 P 360 P 390 P470 P 560 P 620 P680 P 750 P【单位nF】1.0 1.2 1.5 1.82.2 2.73.3 3.94.75.6 10 15 18 22 27 3339 56 68 82【单位uF】0.1 0.15 0.22 0.33 0.47 1.0 (1.5) 2.2贴片电容，SMD贴片电容，无铅贴片电容的如何命名？SMT: Surface Mounting Technology表面贴装技术SMT包括表面贴装技术.表面贴装设备,表面元器件.及SMT管理摘自南山半导体有限公司网站贴片电容的命名，国内和国外的产家有一此区别但所包含的参数是一样的。

电容器标称电容值E24 E12 E6 E24 E12 E61.0 1.0 1.0 3.3 3.3 3.31.1 3.61.2 1.2 3.9 3.91.3 4.31.5 1.5 1.5 4.7 4.7 4.71.6 5.11.8 1.8 5.6 5.62.0 6.22.2 2.2 2.2 6.8 6.8 6.82.4 7.52.7 2.7 8.2 8.23.0 9.1注：用表中数值再乘以10n来表示电容器标称电容量，n为正或负整数。

主要参数的意义：标称容量以及允许偏差：目前我国采用的固定式标称容量系列是：E24，E12,E6系列。

他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。

现在较为通用的容值代码表示方法为三位代码“XXY”表示法，前两位数字表示乘系数，后一位表示乘指数，单位为pF。

其中一般前两位的取值范围为上述E6和E12系列，后一位数字表示乘指数10 n。

当Y= 9时，对应前述n = -1；当Y= 8时，对应前述n = -2；当Y= 0，1，2，3，4，5，6，7时，Y就等于n。

示例如下：0.5pF容值代码表示为508； 68pF容值代码表示为680；1 pF容值代码表示为109； 120pF容值代码表示为121；4.7pF容值代码表示为479；2200pF容值代码表示为222；10pF容值代码表示为100；100000pF容值代码表示为104（0.1μF）；47μF容值代码表示为476； 330μF容值代码表示为337//--------------------------------------------------【单位pF】39 P 43 P 47 P 51 P 56 P 62 P 68 P 75 P 82 P 91 P100 P 120 P 150 P180 P 200 P 220 P 240 P 270 P 300 P 330 P 360 P 390 P470 P 560 P 620 P680 P 750 P【单位nF】1.0 1.2 1.5 1.82.2 2.73.3 3.94.75.6 10 15 18 22 27 3339 56 68 82【单位uF】0.1 0.15 0.22 0.33 0.47 1.0 (1.5) 2.2贴片电容，SMD贴片电容，无铅贴片电容的如何命名？SMT: Surface Mounting Technology表面贴装技术SMT包括表面贴装技术.表面贴装设备,表面元器件.及SMT管理摘自南山半导体有限公司网站贴片电容的命名，国内和国外的产家有一此区别但所包含的参数是一样的。

电容器和电容量随着科技的发展，电子设备的使用越来越广泛，而电容器作为电子电路中常见的元器件之一，扮演着重要的角色。

本文将对电容器和电容量进行介绍和解析。

一、电容器的概念和分类1. 电容器的概念电容器是一种能够储存电荷的元件，由两个导体之间的绝缘介质（电介质）分隔开。

当两个导体带有电荷时，它们之间产生电场，形成电势差，从而储存电荷。

2. 电容器的分类根据电介质的不同，电容器可以分为固定电容器和可变电容器。

固定电容器的电容量是固定不变的，而可变电容器则可以通过调节电介质间距或者改变介质的相对介电常数来改变电容量的大小。

二、电容量的定义和计算1. 电容量的定义电容量是指电容器储存电荷的能力。

它的大小决定了电容器能够储存的电荷量的多少。

2. 电容量的计算电容量的计算公式为：C = Q / V，其中C表示电容量，Q表示电容器所储存的电荷量，V表示电容器上的电压。

三、电容器的应用1. 电子电路中的滤波器电容器可以用来制作滤波器，通过对输入信号进行滤波来获得期望的输出信号。

在电源中添加电容器可以平滑输出电压，去除噪声和纹波，保证电子设备的可靠运行。

2. 能量储存与释放电容器还可以用作能量储存与释放的元件。

在蓄电池和超级电容器中，电容器可以存储大量的电能，在需要的时候释放出来，为电子设备提供电力支持。

3. 时钟电路中的振荡器电容器与电感结合可以构成振荡电路，广泛应用于时钟电路、通讯电路和无线电等领域。

振荡器的作用是产生稳定的信号频率，确保电子设备的正常工作。

四、电容器的性能参数1. 额定电容量额定电容量是指电容器所标示的正常工作电容量，单位为法拉(F)。

2. 额定电压额定电压是指电容器所能承受的最高电压，超过额定电压可能会导致电容器损坏。

3. 等效串联电阻电容器具有等效串联电阻，它会对电路的性能产生影响。

等效串联电阻越小，电容器的性能越好。

五、电容器的选型和使用注意事项1. 选择合适的电容器在选择电容器时，需要考虑电容量、电压等参数，根据实际需求进行选型。

电容与电容器的概念1. 介绍电容与电容器的基本概念电容器是一种用来存储电荷的装置，通过两个导体之间的电介质分隔来实现。

电容是电容器的一个属性指标，表示电容器存储电荷的能力。

电容器由两个导电板和介质构成，导电板上的电荷会在介质中建立电场，从而存储电能。

电容器的电容取决于导板的面积、导板之间的距离以及介质的特性。

2. 电容与电容器的数学公式电容可以用公式C = Q/V 来表示，其中C代表电容，Q代表电荷的量，V代表电压。

这个公式说明了当给定电荷量时，电压升高则电容减小；当给定电压时，电荷量增加则电容增大。

公式中的单位是法拉（F）。

3. 电容器的分类电容器按照结构、性能和用途可以分为多种类型。

常见的电容器包括电解电容器、电泳电容器、有机电容器等。

电解电容器由两个金属电极和电解液组成，可储存大量电荷，用于电子设备中的电源滤波和能量储存。

电泳电容器是一种利用金属微粒悬浮在电介质中形成导电层的电容器，被广泛应用于高频电路。

有机电容器使用有机半导体材料，具有自愈特性和大容量，常用于电力电子领域。

4. 电容器应用领域电容器在电子领域中广泛应用，其主要作用包括功率因数修正、滤波、耦合和存储能量等。

在电源中，电容器用于稳定输出电压并滤除噪声；在调光灯中，电容器用于提高功率因数；在手机和平板电脑等电子设备中，电容器用于存储电荷以供短时间的高功率需求。

此外，电容器还被广泛应用于通信、军工、电力等领域。

5. 电容和电容器的工作原理电容器的工作原理基于电介质的电场效应。

当电压施加在电容器上时，导电板上的电荷会在电介质中形成电场。

电介质的介电常数决定了电场强度和电势差的关系，从而控制电容的大小。

典型的电介质材料包括空气、聚乙烯、陶瓷等。

电容器的导电板尽量增大面积、减小距离，以提高电容量。

6. 电容器的特性参数电容器的主要特性参数包括电容值、额定电压、温度特性和漏电流等。

电容值表示电容器的电容大小，额定电压表示电容器可以承受的最大电压。

电容器容量Q（Kvar）与容值C（uF）的换算
I＝×C×U
C=Q / ×U×U
Q容量=单位Kvar
C容值=单位uF
1F=1000000μF
I为补偿电流，单位为A，
式中＝2πf/1000
U电压单位=KV
补充
C=Q/U
式中
C——电容器的电容，单位为法拉（F）
Q——电容器所带电荷，单位为库仑（C）
U——电容器两级间的电势差，单位为伏特（V）
1F=1000000 uf (6个0) = PF（12个0）
当给电容器两端施以正弦交流电压时，它发出的无功功率称为无功容量。

用如下公式表示：
Q=UU/Xc=2 π fCUU
例如：1Kvar 额定电压为计算容值uf
Q=2πfCUU
C=Q/2πfUU
C（F）=1000(var)/2××50×400（V）×400（V）
C=1000/
C=
(F)×1000000=(uf)
简化公式为
C=Q / ×U×U
其实KV电容Kvar换算uf 乘以系数就好，误差也不大，系数为20
还可以口算就能算出来（系数可以自已多算几个电压等级的）
1Kvar×20=20 uf 10Kvar×20=200 uf 20Kvar×20=400uf。