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课件网) 第二章 电势能与电势差 电容器 电容 2.作用: 两个互相靠近彼此绝缘的导体。 一.电容器 电容器能贮藏电量和能量 . 1.组成: 平行板电容器 在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质———电介质,就组成一个平行板电容器。 最简单的电容器: 两极 电介质 新课讲授 新课讲授 3.电容器的工作方式 (1)电容器的充电 把电容器的两个极板和电池的正负极相连,两个极板就分别带上了等量的异种电荷,这个过程叫充电. 一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的电量Q. 充了电的电容,两极板间就存在匀强电场,两板电压U. 从电源获得的电能储存在电场中,这种能量叫电场能. 新课讲授 (2)充电过程特点: 当电容器充电结束,电容器所在电路中无电流,电容器两板间电压与电源电压相等. 1.有电流,电流方向流入电容器正极板,电流强度由大变小; 2.电容器所带电量增加; 3.电容器两极板电压升高; 4.电容器中匀强电场的场强增大; 5.电源的化学能转化为其它形式的能. 新课讲授 新课讲授 (3)电容器的放电 把充电后的电容器两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器不再带电,这个过程叫放电. 新课讲授 (4)放电过程特点: 1.有电流,电流方向流出电容器正极板,电流强度由大变小; 当电容器放电结束,电容器所在电路中无电流,电容器两板间电压等于零电容器中匀强电场的场强为零. 2.电容器所带电量减少; 3.电容器两极板电压降低; 4.电容器中匀强电场的场强减小; 5.电场能转化为其它形式的能. 3.电容器是储存电场能的装置 电容器的电荷量 Q :一个极板所带电量的绝对值。 (1)若保持与电源连接,则板间电压 U 不变; (2)若断开电源,则极板所带电量 Q 不变。 新课讲授 圆柱型水容器的储水问题: h h A B C 1. 水位每升高 h,试比较 A、B、C 的储水量, 哪个储水本领大? 2. 如何反映其储水本领? 既然电容器是用来储存电荷的,怎样描述电容器容纳电荷的本领呢? 议一议 电容 C 那电容器储存电荷的本领如何表征呢? + + + + + + + - - - - - - - 容纳储存水 容纳储存电荷 电荷量 Q 水量 V 电势差 U 水位差 h 横截面 S 电容器 水容器 S = V /h 议一议 怎样学好电容这个物理量? 1.引入目的:为了描述电容器本身容纳电荷本领大小的特性. 2.量度方式: 任意电容器电容的定义式(度量式). 电容器的电容等于两极板间每升高(或降低)1V增多(或减少)的电量。 二.电容 新课讲授 新课讲授 4.矢标量:标量. 5.单位换算: 6.测量方法:根据电容的定义式(度量式)进行测量. 式中的各量均代入绝对值进行计算. 1C/V=1F(法拉) 1F=106μF=1012pF 标量.两个标量相除结果一定是标量. 3.决定因素:电容是电容器本身的一种属性,由电容器本身的物理条件决定。与电容器两极板是否带电、带电量的多少以及两板间的电压均无关。 新课讲授 三.平行板电容器的电容 实验方法:控制变量法 实验原理: 充电后,切断电容器与电源的连接,电容器所带电荷量Q不变。当改变电容器的物理条件时,由电势差的变化根据电容的定义式就可以推知电容的变化. 实验器材: 静电计(电势差计)反映两极板之间的电压,电压越大,静电计的指针偏转的角度就越大。 大胆猜想: 平行板电容器的电容跟哪些因素有关系? 实验结论 实验公式 Q、S保持不变时,d越大,C越小 Q、 d 保持不变时, S越大,C越大 Q、d、S保持不变时, 插入介质,C越大 C和d成反比 C与S成正比 C与ε成正比 平行板电容器电容的决定式(函数式). 四.电容器种类 实用电容器的种类很多,可根据不同特点进行分类. 1、根据电容器极板形状分为: 平行板电容器、球形电容器、柱形电容器等. 2、根据电容器极板间电介质分为: 真空电容器、空气电容器、云母电容器、纸介电容器、陶瓷电容器、聚四 ... ...