10.4 电容器的电容高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）(共33张PPT)

(课件网) §4 电容器的电容 人教版(2019)必修 第三册 第十章 静电场中的能量 贰 电容器 叁 电容 肆 常用电容器 目 录 壹 新课引入 必修三 伍 课堂练习 新课引入 壹 水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器”储存起来。图中的元件就是这样的“容器”———电容器。那么，它内部的构造是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？ 电容器 思考与讨论： 电容器 贰 1.定义：任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成了一个电容器。 2.构造：两个互相靠近彼此绝缘的导体。 3.作用：存储电荷(存储电能)。 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 十 十 十 十 十十 十 十十 十 十 十 十十 十 十 电容器充放电实验 4.电容器的充电： 将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。 +++++ - - - - - 如图所示，充电时： (1)电表有短暂从左到右的电流； (2)电容器上极板带正电，下级板带负电； (3)极板间有从上到下的匀强电场； (4)充电时，电容器储存电场能； (5)充电完毕，电路中电流为零。 5.电容器的放电： 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。 +++++ - - - - - 如图所示，放电时： (1)电表有短暂从右到左的电流； (2)充电时，电容器储存电场能放出； (3)放电完毕，电场极板间电场为零； (4)放电完毕，极板所带电量为零； (5)放电完毕，电路中电流为零。 用传感器观察电容器的放电过程 思考1.在图中画一个竖立的狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？ 根据图象的含义，因Q=It，所以竖直狭长矩形的面积表示为：在0.1s内电容器的放电量。 思考2.怎样根据 I-t 图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？试着算一算。 算出每一个格子的面积，大于半格算一个，小于半格舍去，图象所包含的格子的面积为释放的电荷量。 电容 叁 电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系 实验结论： 实验表明，电容器的电荷量变为原来一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一般。 精确实验表明，一个电容器所带的电量Q与两个极板间的电势差U的比值是不变的。不同电容器，这个比值一般是不同的，可见这个比值表征了电容器储存电荷的特性。 1.定义： 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，叫电容器的电容. 2.公式： 3.单位： 法拉，简称法，符号F；常用单位微法(μF)和皮法(pF)； 当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F 1F=106μF=1012pF 5.注意：电容器所带的电荷量Q是指一个极板所带电荷量的绝对值。 4.物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，电 容器所带的电荷越多。 电容器与水容器的基本类比 电容器 水容器 功能 储存电荷 储存水 储存量 电荷量Q 水量V 同一水容器： h=1cm V=1dm3 h=2cm V=2dm3 水容器截面积 同一电容器： 比值Q/U是定值 Q与U成正比 + + + + - - - - - - - Q 2Q U=1V U=2V 实验表明： 实验表明： 比值V/h是定值 V与h成正比 电容器的电容 h=1cm V=1dm3 h=1cm V=4dm3 不同的水容器： 不同的电容器： + + + + - - - - + + + + + + - - - - - - - - U=1V U=1V Q 2Q 实验表明：C越大，容纳电荷的本领越强 C与Q、U无关 实验表明：S越大，容纳水的本领越强 S与V、h无关 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C 电容器 水容器 电容器与水容器的综合类比 6.击穿电压和额定电压： （1）加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。 （2）电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。 额定电压比击穿电压低 外壳上标的电压是额定 ... ...