第四章 电容与电容器
- 格式:doc
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:18
中学初三物理复习电容器与电容电容器与电容的初步理解电容器是物理学中重要的电路元件,主要由两块导体板和介质组成。
电容器的主要作用是存储电荷,并且可以在电路中储存和释放能量。
本文将以中学初三物理复习为背景,对电容器和电容的基本概念进行介绍,并探讨其在电路中的应用。
一、电容器的基本结构和工作原理电容器由两块导体板和介质组成。
导体板通常是金属板,介质可以是空气、塑料或电介质等。
介质的特性决定了电容器的电容大小。
当电容器的两块导体板之间加上电压差时,导体板上将会存储电荷。
存储的电荷量与电压差成正比,与电容大小成反比。
二、电容的定义和计算公式电容是电容器存储电荷的能力,用C表示,单位是法拉(F)。
根据电容的定义可得:电容C等于电容器中储存的电荷量Q与电压差U的比值,即C=Q/U。
电容的SI单位是库仑(C),1库仑等于1法拉。
在实际应用中,常用的单位是微法(F),1微法等于10^-6法拉。
根据电容的定义公式,我们可以计算电容器的电容大小。
当电容器的电压为U,存储的电荷量为Q时,电容C等于Q/U。
通过改变电容器的尺寸、导体板之间的距离和介质的特性等因素,可以改变电容的大小。
三、电容器的串联和并联在实际应用中,常常需要将多个电容器连接在一起以满足不同的电路需求。
电容器可以进行串联和并联。
串联连接时,多个电容器共享相同的电荷量,但电压分配给各个电容器的比例是根据电容大小来决定的。
假设有两个电容器C1和C2,它们串联连接后的总电容Ct满足以下公式:1/Ct = 1/C1 + 1/C2。
并联连接时,多个电容器具有相同的电压,但存储的总电荷量等于各个电容器存储电荷量之和。
假设有两个电容器C1和C2,它们并联连接后的总电容Ct满足以下公式:Ct = C1 + C2。
通过串联和并联的组合,可以构建复杂的电容器网络,以满足不同电路的需求。
四、电容器在电路中的应用电容器在电路中有很多重要的应用。
以下是几个常见的例子:1. 电容器的充放电过程:当电容器两端施加电压差时,电容器开始充电。
《电容器与电容》教学设计方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN《电容器和电容》教学设计方案环节教师活动学生活动设计意图课前准备1分钟整顿纪律,观察考勤情况;发放仪器仪表和任务书。
准备上课引入新课3 分钟由电容器的主要作用之一储存电荷引入新课。
展示学生宿舍水桶的图片。
设问:平常同学们主要用水桶来做什么呀那电有没有可能像水一样把它储存起来呢观看图片,思考回答完成任务书中“基本知识”部分第一题。
由水桶的装水功能引导学生思考;从学生日常熟悉的、容易理解的事物入手,通过类比使抽象概念变得通俗易懂。
讲授新课20分钟一、电容器1.结构:极板、介质展示纸质电容器的结构图片,引导学生自己总结得出构成电容器两个条件(极板、介质)。
思考题:1.相邻两个同学能否构成电容器 2.两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器2.种类:固定电容器和可变电容器(其中包括半可变电容器)设问:实际生活中除了水桶还有什么容器可以用来装水呢?展示多种类型的电容器实物图。
3.电容器的电路符号:提出平行板电容器的形状以及电容的英文单词capacitance来帮助学生记忆)。
观察实物图片,获得感性认识,并在老师的引导下自我总结出电容器的构成条件。
通过实物图对电容有个初步的感性认识。
完成任务书基本知识第二题。
在看的过程中要找到手中的电容器的类型,看完以后回答老师提问。
课本中电容器的实物图片资料不多,学生在平时的生活中又极少直接接触过电容器,因此通过大量的电容器的图片、文字资料,使学生得到感观上的刺激,激起学习的兴趣。
从学生的答案中总结出装水的容器有很多种,虽然它们的形状或者大小各异,它们都有个共同的地方就是可以用来储存水,进行类似比较引入电容器的种类。
将抽象的物理量用直观形象的事物来类比,提出方法帮助学生记忆二、电容1.电容采用生动的Flash动画体现水桶的截面积S表征了容纳水的本领通过分析、探究理解电容的比值定义式理解物理科学研究的常用方法:比值定义法、类比法。
《电容器和电容》教学设计方案分钟讲授新课。
20分钟一、电容器1.结构:极板、介质展示纸质电容器的结构图片,引导学生自己总结得出构成电容器两个条件(极板、介质)。
思考题:1.相邻两个同学能否构成电容器2.两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器2.种类:固定电容器和可变电容器(其中包括半可变电容器)设问:实际生活中除了水桶还有什么容器可以用来装水呢}展示多种类型的电容器实物图。
3.电容器的电路符号:提出平行板电容器的形状以及电容的英文单词capacitance来帮助学生记忆)。
观察实物图片,获得感性认识,并在老师的引导下自我总结出电容器的构成条件。
通过实物图对电容有个初步的感性认识。
完成任务书基本知识第二题。
#在看的过程中要找到手中的电容器的类型,看完以后回答老师提问。
^课本中电容器的实物图片资料不多,学生在平时的生活中又极少直接接触过电容器,因此通过大量的电容器的图片、文字资料,使学生得到感观上的刺激,激起学习的兴趣。
从学生的答案中总结出装水的容器有很多种,虽然它们的形状或者大小各异,它们都有个共同的地方就是可以用来储存水,进行类似比较引入电容器的种类。
将抽象的物理量用直观形象的事物来类比,提出方法帮助学生记忆~二、电容1.电容采用生动的Flash动画体现水桶的截面积S表征了容纳水的本领引入电容的概念。
并在类比中得出电容的定义式通过类比及回忆电阻与电流电压的关系来强调电容是电容器的固有特性,思考题:1.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2.乙同学说:“若A电容器带电比B电容器带电量多,则A的电容就比B的电容大”.此说法对吗为什么2. 引入单位1 F = 10 6 F = 10 12 pF通过分析、探究理解电容的比值定义式理解物理科学研究的常用方法:比值定义法、类比法。
!!通过类比理解电容的物理意义。
并在老师的引导下记忆电容的单位及相关的数量级关系。
电容器课件完整版课件一、教学内容本节课的教学内容选自人教版《物理》八年级下册,第四章第9节“电容器”。
本节课主要内容包括:电容器的概念、电容的定义及其计算公式、电容器的充放电现象以及电容器在实际生活中的应用等。
二、教学目标1. 让学生了解电容器的基本概念,理解电容的定义及其计算公式。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 通过对电容器的学习,培养学生对物理学的兴趣和好奇心。
三、教学难点与重点重点:电容器的概念、电容的定义及其计算公式。
难点:电容器充放电现象的理解及其在实际生活中的应用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、电容器模型、实验器材。
学具:笔记本、笔、课本。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示手机、相机等电子产品中的电容器,让学生了解电容器在生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 概念讲解:讲解电容器的基本概念,引导学生理解电容器的作用。
3. 知识点讲解:讲解电容的定义及其计算公式,让学生掌握电容器的基本性质。
4. 例题讲解:举例讲解电容器的充放电现象,让学生通过实例深入理解电容器的工作原理。
5. 随堂练习:布置随堂练习题,让学生巩固所学知识。
6. 实验演示:进行电容器充放电实验,让学生直观地观察和理解电容器的工作原理。
7. 作业布置:布置课后作业,让学生进一步巩固所学知识。
六、板书设计板书内容主要包括:电容器的基本概念、电容的定义及其计算公式、电容器的充放电现象。
七、作业设计作业题目:1. 解释电容器的基本概念,并写出电容的定义及其计算公式。
2. 描述电容器充放电现象,并解释其原因。
3. 结合生活实例,说明电容器在实际中的应用。
答案:1. 电容器是一种能够储存电荷的装置,其电容等于电容器所储存的电荷量与电压的比值。
电容的计算公式为 C = Q/U,其中 C 表示电容,Q 表示电容器所储存的电荷量,U 表示电容器的电压。
2. 电容器充电时,正极板积累正电荷,负极板积累负电荷,电容器两端产生电压。
高中物理电磁问题中的电容和电容器的概念及计算电容和电容器是高中物理中的重要概念,也是考试中常见的题型。
掌握电容和电容器的概念及计算方法,对于理解电磁现象和解题非常有帮助。
本文将针对电容和电容器进行详细的解析和说明,帮助读者掌握相关知识和解题技巧。
一、电容的概念及计算方法1. 电容的概念电容是指导体上储存电荷的能力。
当导体上带有电荷时,会在导体周围形成电场,而电容则是衡量导体上储存电荷的能力。
电容的单位是法拉(F)。
2. 电容的计算方法电容的计算公式为:C = Q/V,其中C表示电容,Q表示电荷量,V表示电压。
例如,假设一个导体上带有电荷量为2C,而电压为3V,那么根据电容的计算公式,可以得到电容为2C/3V=0.67F。
二、电容器的概念及计算方法1. 电容器的概念电容器是用来储存电荷的装置,由两块金属板和介质组成。
金属板上的电荷量与电压成正比,而比例系数就是电容。
电容器的单位是法拉(F)。
2. 电容器的计算方法电容器的计算公式为:C = ε₀A/d,其中C表示电容,ε₀表示真空中的介电常数(8.85×10⁻¹²F/m),A表示金属板的面积,d表示金属板之间的距离。
例如,假设一个电容器的金属板面积为0.1m²,金属板之间的距离为0.01m,那么根据电容器的计算公式,可以得到电容为(8.85×10⁻¹²F/m)×0.1m²/0.01m=8.85×10⁻¹⁰F。
三、电容和电容器的应用举例及考点分析1. 平行板电容器平行板电容器是一种常见的电容器,由两块平行的金属板和介质组成。
当电容器上施加电压时,金属板上会储存电荷。
平行板电容器的电容与金属板的面积和板间距离有关。
考点分析:在解题时,需要注意根据电容器的计算公式,合理运用相关参数进行计算。
同时,还需要理解电容和电压之间的关系,以及电容器的储存电荷的能力。
电容与电容器的基本原理与计算一、电容的基本原理电容是物理学中的一个重要概念,它描述了电路中储存和释放电荷能力的度量。
在电路中,电容由电容器来实现,电容器是由两个导体之间隔以绝缘材料而构成的。
当电容器中施加电压时,导体上的电荷会被储存起来,形成电场,这样的现象称为电容。
电容的基本原理可由以下方程表示:C = Q/V其中,C表示电容,单位为法拉(F);Q表示电荷量,单位为库仑(C);V表示电容器的电压,单位为伏特(V)。
这个方程显示了电容与电荷量和电压之间的关系,即电流通过电容器时,电荷量的变化量与电压的变化量成正比。
二、电容器的基本构造电容器通常由两个金属板构成,在两个金属板之间通过绝缘材料隔开,形成电场。
当电容器中施加电压时,电荷会在两个金属板之间积累。
根据电容器的形状和性质不同,可分为平行板电容器和圆柱电容器。
1. 平行板电容器平行板电容器由两个平行的金属板组成,中间用绝缘材料隔开。
两个金属板的面积分别为A,板间距为d,绝缘材料的介电常数为ε。
根据电容的基本原理,平行板电容器的电容可表示为:C = εA/d2. 圆柱电容器圆柱电容器由两个同心的金属圆柱构成,中间用绝缘材料隔开。
内圆柱的半径为r1,外圆柱的半径为r2,绝缘材料的介电常数为ε。
圆柱电容器的电容可表示为:C = 2πεl/ln(r2/r1)其中,l表示两个圆柱之间的长度。
三、电容的计算与应用在实际应用中,电容的计算十分重要。
电容的值取决于几个因素,如金属板的面积、金属板之间的距离以及绝缘材料的性质。
了解电容的计算方法可以帮助我们优化电路的设计和实际运用。
例如,在电子电路设计中,我们可以使用电容器来实现信号的滤波、耦合和存储等功能。
根据电容的计算方法,我们可以选择合适的电容器参数来满足实际需求,并确保电路的正常运行。
此外,电容还经常用于储能设备,如电池和超级电容器。
这些设备能够在电力系统或电子设备中储存电能,并在需要时释放电能,提供稳定的电源或高峰功率。
第4课时电容与电容器导学目标 1.理解有关电容器的基本概念.2.掌握电容器的两类动态分析.电容器与电容[基础导引]判断下面关于电容器及其电容的叙述的正误:(1)任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关.( )(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和.( )(3)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比.( )(4)一个电容器的电荷量增加ΔQ=×10-6 C时,两板间电压升高10 V,则电容器的电容无法确定.( )\[知识梳理]1.电容器(1)组成:由两个彼此________又相互________的导体组成.(2)带电量:每个极板所带电荷量的__________.(3)电容器的充电和放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的____________,电容器中储存__________.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中__________转化为其他形式的能.2.电容(1)定义:电容器所带的____________与电容器两极板间的电势差U的比值.(2)定义式:____________图1 $(3)物理意义:表示电容器____________本领大小的物理量.3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与____________成正比,与介质的____________成正比,与________________成反比.(2)决定式:C =____________,k 为静电力常量.思考:电容器的电容、电容器带电荷量的变化量以及对应两极板电压的变化量,三者之间有什么关系考点一 关于电容两个公式的意义考点解读 1.电容的定义式C =Q U,反映了电容器容纳电荷量的本领,但平行板电容器的电容C 的大小与Q 、U 都无关,仅由两个导体板的大小和形状、两导体板的相对位置以及极板间的电介质来决定.~2.平行板电容器电容的决定式C =εr S 4πkd,反映了电容C 的大小与两极板正对面积成正比, 与两极板间距离成反比,与极板间电介质的介电常数成正比.典例剖析例1 如图1所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d 变化时,电容C 便发生变化,通过测量电容C 的变化就可知道两极板之间距离d 的变化情况.在下列图中能正确反映C 与d 之间变化规律的图象是 ( )思维突破1.C =Q U 是电容的定义式,C 与Q 、U 均没有关系,C 是由公式C =εr S 4k πd决定的.(2.而Q =CU ,则Q 与C 、U 有关,C 一定时,C 与U 成正比.跟踪训练1 根据电容器电容的定义式C =Q U,可知 ( )A .电容器所带的电荷量Q 越多,它的电容就越大,C 与Q 成正比B .电容器不带电时,其电容为零C .电容器两极板之间的电压U 越高,它的电容就越小,C 与U 成反比D .以上说法均不对考点二 电容器两类动态问题的分析方法考点解读电容器动态分析的思路(1)确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变.;(2)用决定式C =εr S 4πkd分析平行板电容器电容的变化. (3)用定义式C =Q U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化. (4)用E =U d分析电容器极板间场强的变化. 特别提醒 有一种情况我们应当作为结论记住:当电容器充电后与电源断开,即电容器所带电荷量不变时,无论怎样改变板间距离,板间的场强是不变的.典例剖析例2 一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正试探电荷固定在P 点,如图2所示,以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势,W 表示正图2电荷在P 点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右* 平移一小段距离l 0的过程中,各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是( )思维突破1.本题中l 0的意义要认识清楚,l 0是负极板向右移动的距离,而不是两极板间距离.2.求与平行板电容器有关的问题时,应从平行板电容器的电容决定式入手,首先确定不变量,然后根据电容决定式C =εr S 4πkd进行推导讨论,找出各物理量之间的关系,从而得出正确结论.跟踪训练2 如图3甲所示为某同学设计的电容式位移传感器原理图,其中右板为固定极板,左板为可动极板,待测物体固定在可动极板上.若两极板所带电荷量Q 恒定,极板两端电压U 将随待测物体的左右移动而变化,若U 随时间t 的变化关系为U =at +b (a 、b 为大于零的常数),其图象如图乙所示,那么图丙、丁中反映极板间场强大小E 和物体位移x 随时间t 变化的图线是(设t =0时物体位移为零) ( )图3;A .①和③B .②和④C .②和③D .①和④A 组 与电容相关的概念类问题1.对于给定的电容器,描述其电容C 、电荷量Q 、电压U 之间的相 2.某电容器上标有“25 μF、450 V”字样,下列对该电容器的说法中正确的是 ( )A .要使该电容器两极板之间电压增加1 V ,所需电荷量为×10-5 CB .要使该电容器带电荷量1C ,两极板之间需加电压×10-5 VC .该电容器能够容纳的电荷量最多为×10-5 C¥D .该电容器能够承受的最大电压为450 VB 组 电容器的动态分析3.一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ,电容为ε0S d,其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时,电容器极板间( )A.电场强度不变,电势差变大B.电场强度不变,电势差不变C.电场强度减小,电势差不变D.电场强度减小,电势差减小4.(2010·北京·18)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图4所示).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )。
电容与电容器的基本概念电容和电容器是电学中的重要概念,它们在电路中起到了重要的作用。
本文将对电容和电容器的基本概念进行介绍,并讨论它们在实际应用中的重要性。
一、电容的定义及特性电容是电学的基本物理量之一,它衡量了物体存储电荷的能力。
简单地说,电容指的是导体上的电荷与电压之间的关系。
电容可以用以下公式表示:C = Q/V其中,C表示电容,Q表示存储在电容器中的电荷量,V表示电容器上的电压。
从公式中可以看出,电容的大小与存储的电荷量和电压成正比,而与其他因素无关。
电容具有以下几个重要特性:1.储能能力:电容器可以存储电荷,在断开电源后仍能保持电荷状态,这使得电容器成为储能元件的重要组成部分。
2.电容值:电容的大小由电容器的物理结构决定,通常用法拉(Farad,简写F)作为单位。
常见的电容器有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等单位。
3.频率特性:电容对电路中的交流信号具有频率依赖性,这是由于电容器的充放电过程与频率有关。
频率越高,电容器的作用越显著。
二、电容器的种类和结构电容器是用来存储电荷的装置,根据其结构和工作原理的不同,可以分为以下几种常见的类型:1.电解电容器:由两个金属极板和介质(电解质溶液)构成,电荷是通过电解液中的离子进行传导的。
电解电容器广泛应用于电子设备和电源电路中。
2.陶瓷电容器:由两个金属极板和陶瓷介质构成,陶瓷材料具有良好的绝缘性能和稳定的电容特性。
陶瓷电容器被广泛应用于电子产品中。
3.聚合物电容器:这种电容器使用聚合物作为介质,具有较高的电容密度和低的ESR(等效串联电阻)。
聚合物电容器在电子设备中的使用越来越广泛。
除了以上几种常见的类型,还有许多其他种类的电容器,如铝电解电容器、电介质电容器等,它们在不同的应用领域有不同的特性和优势。
三、电容器的应用电容器由于其储能能力和特殊的电容特性,在电子领域得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1.滤波器:在电源电路中,电容器可以用作滤波器的关键元件。
《电容器与电容》讲义一、电容器在我们的日常生活和电子电路中,经常会听到“电容器”这个名词。
那么,究竟什么是电容器呢?电容器是一种能够储存电荷的电子元件。
它就像一个小小的电荷仓库,能够在需要的时候释放储存的电荷,为电路提供能量支持。
从结构上来看,电容器通常由两个彼此靠近但又相互绝缘的导体极板组成。
这两个极板可以是金属片、金属箔或者镀在绝缘材料上的金属层。
常见的电容器有平行板电容器、圆柱形电容器和球形电容器等。
平行板电容器是我们比较常见的一种类型。
它由两块平行放置的金属板组成,中间隔着一层绝缘介质,比如空气、塑料薄膜或者陶瓷等。
当在这两块金属板上分别加上正、负电荷时,它们之间就会形成电场,从而储存电荷。
圆柱形电容器则是由两个同轴的圆柱形导体组成,中间同样填充着绝缘介质。
球形电容器则是由两个同心的球形导体构成。
电容器在电路中的作用非常重要。
它可以用于滤波,将交流信号中的杂波滤除,使输出的信号更加平滑;可以用于耦合,将交流信号从一个电路传递到另一个电路,同时阻止直流信号通过;还可以用于定时,通过电容器的充放电特性来控制电路的工作时间。
二、电容既然提到了电容器,就不得不说“电容”这个概念。
电容是电容器储存电荷能力的量度。
电容的定义是:电容器所带电荷量 Q 与电容器两极板间的电势差 U 的比值,叫做电容器的电容,用字母 C 表示。
即 C = Q / U 。
从这个定义可以看出,电容越大,电容器在给定的电势差下能够储存的电荷量就越多。
电容的单位是法拉(F),但在实际应用中,常用的单位还有微法(μF)和皮法(pF)。
电容的大小取决于电容器的结构和所使用的绝缘介质。
对于平行板电容器,其电容大小与极板的正对面积成正比,与极板间的距离成反比,还与绝缘介质的介电常数有关。
可以用公式 C =εS /(4πkd) 来表示,其中ε 是绝缘介质的介电常数,S 是极板的正对面积,d 是极板间的距离,k 是静电力常量。
不同的绝缘介质具有不同的介电常数,介电常数越大,电容器的电容就越大。
第四章电容§4-1 电容和电容器教学目标1、知道什么是电容器以及常用的电容器2、理解电容器电容的概念及其定义C=Q/U,并能用来进行有关的计算3、知道平行板电容器的电容与那些因素有关,有什么关系课前练习一、复习1、导体对电流的作用称为电阻。
在一定温度下,电阻与、成正比,与成反比,即R= ,称为电阻定律。
2、线性电阻的伏安特性曲线是穿过的一条直线,所以线性电阻的阻值不随、的变化而变化。
二、预习1、两个彼此而又相互的导体,就构成了一个电容器。
这对导体叫电容器的两个。
2、电容器是储存和容纳的装置,也是储存电场能量的装置。
电容器所储存的电荷的量叫电容器的电量。
3、将电容器两极板分别接到电源的正负极上,使电容器两极板分别带上等量异号电荷,这个过程叫电容器的过程。
电容器充电后,极板间有电场和电压。
4、用一根导线将电容器两极板相连,两极板上正负电荷中和,电容器失去电量,这个过程称为电容器的过程。
教学过程一、电容器(是一种储存和的容器)1、结构两个彼此又的导体,就构成了一个电容器。
这对导体叫电容器的两个极板。
2、分类电容器按其电容量是否可变,可分为固定电容器和可变电容器,可变电容器还包括半可变电容器,它们在电路中的符号见下。
3、作用电容器是储存和容纳电荷的装置,也是储存电场能量的装置。
电容器每个极板上所储存的电荷的量叫电容器的电量。
4、平行板电容器由两块相互平行、靠得很近、彼此绝缘的金属板所组成的电容器,叫平行板电容器。
是一种最简单的电容器。
二、电容量(简称:电容)1、定义:电容器所带 与两极板间 之比,称为电容器的电容。
2、公式(定义式):电容反映了电容器储存电荷能力的大小,它只与电容本身的性质有关,与电容器所带的 及电容器两极板间的 无关。
3、单位法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF),它们之间的关系为:1 F = μF = pF三、平行板电容器的电容1、电容C 跟 成正比,跟 成正比,跟 成反比。
公式(决定式):C =2、介质的介电常数εε的大小:单位:真空介电常数ε0≈F/m。
相对介电常数εr,即εr = 。
3、注意:(1)线性电容元件:C=常数(2)电容量C仅由电容器自身的几何尺寸和选用的电介质类型决定;(3)电容量C与电容器所加的电压U及储存的电荷量Q的大小无关。
不存在C与Q成正比,与U成反比的数学关系。
课堂练习1、将一个电容为6.8 μF的电容器接到电动势为1000 V的直流电源上,充电结束后,求电容器极板上所带的电量。
2、有一真空电容器,其电容是8.2 μF,将两极板间距离增大一倍后,其间充满云母介质,求云母电容器的电容。
3、在下列各情况下,空气平行板电容器的电容,两极板间电压,电容器的电荷量各有什么变化?⑴充电后保持与电源相连,将极板面积增大一倍;⑵充电后保持与电源相连,将极板间距增大一倍;⑶充电后与电源断开,再将极板间距增大一倍;⑷充电后与电源断开,再将极板面积缩小一半;⑸充电后与电源断开,再在极板间插入εr=4的电介质;4、有人说:“电容器带电多则电容就大,带电少则电容就小,不带电就没有电容”。
这种说法对吗?5、有两个电容器,一个电容较大,另一个电容较小,如果它们的电荷量一样,那么哪一个电容器的电压高?如果它们的电压相等,哪一个电容器的电荷量大?课后练习1、平行板电容器的极板面积为100cm2,两极板间的介质为空气,两板间的距离为5mm,今将电压为120V的直流电源接在电容器的两端,求(1)该项平行板电容器的电容及所带的电量;(2)若将上述电容器的两极板浸入εr=2.2油中,则此时电容器的电容又是多大?2、以空气为介质的平行板电容器当发生下列变动时,电容量有何变化?(1)增大电容器极板的有效面积;(2)插入介电常数为εr的介质;(3)缩小极板间的距离。
§4-2电容器的连接(1)---串联教学目标1、了解电容器的连接方式,掌握电容器的串联特点。
2、掌握电容器串联等效电容的求法3、能够分析电容器串联后耐压值的计算。
课前练习一、复习1、电阻的串联的特点(1)等效总电阻R= ;(2)电阻的端电压与电阻值成比,即U1/U2= ;(3)电阻的功率与电阻值成比,即P1/P2= 。
2、R1“1KΩ,2.5W”,R2“2KΩ,20W ”,则U N1= ,I N1= ;U N2= ,I N2= ;若串联接在250 V的电源两端,是否安全?为什么?它们两端可加的最大电压是多少?二、预习教学过程一、电容器的主要参数(补充)1、标称容量:电容器上所标明的电容值。
2、额定工作电压:是指电容器能长时间工作而不引起介质电性能遭到任何破坏的直流电压数值。
3、电容器的击穿:加在电容器两极间的电压高到某一数值时,介质被击穿,此时电容器相当于短路。
实际中,取耐压值为击穿电压的31~21一般计算过程中,若U 实>U N ,就认为击穿。
二、电容的串联1、定义:把几个电容器首尾相接连成一个无分支的电路,称为电容器的串联。
2、特点与性质 (1)电荷量:(2)电压:(3)等效电容:例题:求下列各组串联电容的等效电容。
(1) 6uf, 3uf(2) 6uf, 3uf, 2uf (3 ) 10uf, 10uf(4) 6uf, 6uf, 6uf总结:电容值越串越 ,因为串联相当于增大了极板间距。
3、分压公式:电容大的分配到电压,电容小的电压分配到的电压,即在电容在串联电路中,各个电容的两端的电压和其自身的电容成比,即U1/U2= 。
例题1:两个电容器C1、C2、串联起来后,接到100V的电压上,其中C1=4μF、C2=6μF,求每只电容器承受的电压U1、U2是多少?例题2:现有两只电容器,其额定值分别为C1=0.25μF,耐压200V, C2=0.5μF,耐压300V,问把它们串联后接在360V电压,问电路能否正常工作?它们的耐压值又是多少?课堂练习1、求下列各组串联电容的等效电容。
(1) 6uf, 12uf(2)4uf, 12uf, 6uf(3) 8uf, 8uf(4) 12uf, 12uf, 12uf2、现有两只电容器,其中一只电容器的电容为C1 = 2 μF,额定工作电压为160 V,另一只电容器的电容为C2 = 10 μF,额定工作电压为250 V,若将这两个电容器串联起来,接在300 V的直流电源上,问每只电容器上的电压是多少?这样使用是否安全?它们的耐压值又是多少?3、已知R1=8Ω,R2=4 Ω,C1=3uf,要使V A=V B,则C2=?§4-2 电容的连接(2)---并联教学目标1、掌握电容器的并联特点,掌握电容器并联等效电容的求法2、能够分析电容器并联后耐压值的计算及电荷分配问题。
课前准备一、复习1、电阻的并联的特点(1)等效总电阻R= ;(2)电阻的电流与电阻值成 比,即I 1/I 2= ; (3)电阻的功率与电阻值成 比,即P 1/P 2= 。
二、预习教学过程一、电容的并联1、定义:把几个电容器的一端连在一起,另一端也连在一起的连接方式,叫电容器的并联。
2、特点与性质 (1)电荷量:(2)电压:(3)等效电容:例题:求下列各组并联电容的等效电容。
(1) 6μF , 3μF(2)6μF , 3μF , 2μF (3) 10μF , 10μF(4) 6μF , 6μF , 6μF总结:电容值越并越 ,因为并联相当于增大了极板的面积。
3、并联电容电荷分配问题例题:电容器A 的电容为10 μF ,充电后电压为30 V ,电容器B 的电容为20 μF ,充电后电压为15 V ,把它们并联在一起,其电压是多少?解:电容器A 、B 连接前的带电量分别为:==21q q它们的连接前总电荷量为: =+=21q q q 它们的连接稳定后总电荷量为: 并联后的总电容为:=C连接后的共同电压为:=U思考:如果极性相反时电荷量为何值课堂练习1、现有两只电容器,其中一只电容器的电容为C 1 = 2 μF ,额定工作电压为160 V ,另一只电容器的电容为C 2 = 10 μF ,额定工作电压为250 V ,若将这两个电容器并联起来,则总的耐压值为多少?2、把电容C 1=100μF 充电至100V 后与C 2=50μF 相连,电路如图,则稳定后C 1,C 2的端电压为多少,电荷量各为多少?3、电容器A 和B 的电容分别为3A C F μ=,2B C F μ=,分别充电到30A U V =,20B U V =。
然后,用导线把它们连接。
求下列两种情况下,达到稳态时,每个电容器的电场能量各是多少;(1)同性极相连,如图(A )所示;(2)异性极相连,如图(B )所示。
§4-2 电容的连接(3)---混联教学目标1、掌握电容器的混联特点,掌握电容器混联等效电容的求法2、能够分析电容器混联后耐压值的计算及电压、电荷分配问题。
课前准备一、复习1、电容器串联特点2、电容器并联特点3、两电容分别为C1:150μF/400V,C2:100μF/200V, 试计算:(1)C1,C2并联时,等效电容为多少?外加电压不能超过多少?(2)C1,C2串联时,等效电容为多少?外加电压不能超过多少?教学过程一、电容的混联1、已知C1 、C2 、C3 的电容量分别为6μF、3μF 、2μF,求C AB、C CD2、如图所示电路中C1=C2=50μF,C3=100μF,C1上的电压U1=150V。
求(1)CAB;(2)UAB3、如图三个同样的电容器,如图连接,若每个电容器是6µF耐压值为10V,则整个电容器组的等效电容为多少?整个电容器组的耐压值为多少?课堂练习1、如图,电路中C1=0.2μF,C2=0.3μF,C3=0.8μF,C4=0.2μF,当开关S断开与闭合时A,B两点间等效电容CAB各是多少?2、如图所示电路图中,已知U=300V,C1=3μF,C2=2μF,C3=4μF,求等效电容及各电容器上的电量和电压。
3、如图:电容C1=4μF,充电至U1=60V后闭合开关S,求电路稳定后各电容的端电压及所带电荷量?已知C2=6μF、C3=3μF 。
§4-3电容器的充电和放电教学目标1、能理解电容充、放电过程中电容端电压及电流的变化规律;2、能用万用表粗略在判别大容量电容器质量的好坏;3、掌握充、放电过程中的平均电流的计算和点擦很难过能量的计算。
课前准备一、复习1、使电容器的过程叫充电,充了电的电容器的两极板之间有。
2、充电后的电容器的过程叫放电。
3、电容器的电容C、电荷量Q及电容两端电压U三者的关系为。
二、预习(一)电容器的充电:1、开关S合向1位置时,灯泡的变化情况是:开始;然后;最后。
从而说明了灯泡中的电流变化为。
2、图中的电压表是如何变化的?(二)电容器的放电:1、开关S合向2位置时,灯泡的变化情况是:开始;然后;最后。