2020高中物理第一章静电场课时8电容器的电容课件人教版选修3_1.ppt

r

、U= 和
4π



4π
· ,由
r
E= 得 E=
Q 及 S 都不变,则 E 不变,选项 B 错误;E 不变,P 点与负极板间的距离不变,
则 P 点的电势 φP 不变,那么正电荷的电势能 Ep=qφP 就不变,选项 A、C 正确.
[点评] 当电容器所带的电荷量 Q 不变,而改变板间距离时,即 d 减小时,电容器的电容 C 将
再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受静电力不变
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图1-8-3
学习(xuéxí)互动
[答案] D
[解析] 将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离时,两极板的正对面积 S 不变,
间距 d 变大,根据电容的决定式 C=
r

∝ 可知,电容
4π
出示电容器示教板(上装(shàng zhuāng)各种电容器)．
提出课题：电容器到底是什么样的元件？它的作用、构造、原理是什么？
本节课就要研究这些问题.
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知识(zhī shi)必备
知识点一
电容器
绝缘
1.结构:两块 彼此(bǐcǐ)且又相距很近的导体即组成一个电容器
.
所带电荷量的绝对值 .
2.带电荷(diànhè)量:电容器一个极板上
3.充放电:使电容器两个极板带上正、负电荷,即两极板上分别带上等量异种电荷,此过程叫
作
.如果充电后的电容器两极板用导线接通
,两极板上的电荷将相互
充电
就不再带电
,此过程叫作放电.
中和
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求解电容器的电容的两点注意 (1)电容器的电容可以根据 C＝QU或 C＝ΔΔQU求出，但电容器的电容是电容器的 属性，与电容器所带电荷量 Q 以及两极板间的电压 U 均无关． (2)定义式的推广式 C＝ΔΔQU，在电压 U 变化问题中求电容更快捷．
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常见电容器及平行板电 容器
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A．若将 S 断开，则油滴将做自由落体运动，G 表中无电流 B．若将 A 向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G 表中有 b→a 的电流 C．若将 A 向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G 表中有 b→a 的电 流 D．若将 A 向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G 表中有 b→a 的电 流
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[后思考] 1．在选用电容器时应注意什么问题？ 【提示】 注意电容器上标的两个参数即电容和额定电压．
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2．如图 1-8-2 所示，开关 S 与“1”端接触后，再与“2”端接触，灯泡是否发光？ 怎样解释？若发光，电流方向如何？
图 1-8-2 【提示】 当电源与“1”接触，给电容器充电，上极板带正电荷，下极板带等 量负电荷，当电容器上电压与电源电压相同时，充电完毕，当接“2”时，电容器通 过灯泡放电，放电电流是从正极板流出沿灯向下，随电荷减少电压降低、灯泡逐 渐变暗，放电完毕，灯泡熄灭．
图 1-8-5
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【解析】 静电计显示的是 A、B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板 间的电压越高．当合上 S 后，A、B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压 不变，静电计指针张角不变；当断开 S 后，板间距离增大，正对面积减小，都将 使 A、B 两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由 C＝QU可知，板间电 压 U 增大，从而静电计指针张角增大，所以选项 C、D 正确．

如图所示,Q-U 图象是一条过原点的直线,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
Δ
,即电容的大小在数值上
Δ
小。因而电容器的电容也可以表示为 C=
等于两极板间的电压增大(或减小)1 V 所增加(或减少)的电荷量。
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探究
(tànjiū)一
3.可变电容器是怎样改变电容的?
答案:可变电容器由定片和动片组成,转动动片,使两极板的正对面积
发生变化,电容就随着改变。
4.什么是电容器的击穿电压?电容器外壳上标注的电压是什么电压?
答案:加在电容器上的电压超过某一限度,电介质会被击穿,这个极限
电压叫击穿电压。电容器上标注的是额定电压,也叫工作电压。
)
解析:真空的相对介电常数为1,任何电介质的相对介电常数都大于1。
答案:√
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读一读·思一思
辨一辨·议一议
2.探究讨论。
(1)电容器的带电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和吗?
答案(dáàn):不是。电容器的带电荷量是指其中一个极板所带电荷
量的绝对值。
(2)电容器被击穿后还有没有容纳电荷的本领?
容表达式,理解平行板电容器的电容的影响(yǐngxiǎng)因素。
1.写出平行板电容器的电容表达式,并指出各物理量的意义。
答案:
,其中ε是电介质的介电常数,S是两极板的正对面积,k是静电力
r
C=
常量,d是两极板的距离。
4π
2.平行板电容器的电容与电容器的哪些因素有关?
答案:平行板电容器的电容与两板正对面积成正比,与两板间的距离成反比,与
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常见电容器的分类方法
①按形状分：圆柱形电容器，平行板电容 器，球形电容器等．
②按构造分：固定电容器，可变电容器， 半可变电容器等．
可变电容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电容的．
③按极板间使用的电介质分：空气电容器， 真空电容器，塑料薄膜电容器，云母电容器， 陶瓷电容器，电解电容器等．
2、电容的定义式: C Q U
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.
3、物理意义：描述电容器容纳电荷本 领的物理量 4、单位：
国际单位制：法拉——法（F） 1F=1C / V 常用单位：微法（μF);皮法（pF)
1F=106μF=1012pF
思考:
甲同学说：“电容器带电越多， 电容越大，不带电时，电容为零”。 此说法对吗?为什么?
3、电容器的作用：容纳储存电荷
圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC
1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？
水量V 深度h
截面积S
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领 如何表征呢？
CQ U
二.电容
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的 电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。
1.8电容器的电容
知识目标 （1）知道电容器的基本构造，了解电 容器的充电、放电过程，认识常见的电 容器。 （2）理解电容的物理意义，掌握电容 的定义公式、单位，并能进行简单的计 算。 （3）了解影响平行板电容器电容大小 的因素，能利用公式判断平行板电容器 电容的变化。
观察图片
一些常见的电容器
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数，与电介质 的性质有关。