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课件网) 第二章 静电场的应用 第 1 节 电容器与电容 1.知道电容以及常用的电容器. 2.理解电容的定义式C=并会进行有关的计算. 3.知道平行板电容器的电容与什么因素有关. 教学目标 新课引入 说明：闪光灯在不到0.001s的短暂时间内发出强烈闪光，瞬间电流很大，各种电池都不能承受。 在实际中，通常用电容器放电实现闪光。 闪光灯的内部结构 闪光灯 电容器 观察与思考 一、识别电容器 观察日光灯启辉器中的电容器，思考其起到的作用。 电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成，电容器的导体间可以填充绝缘物质(电介质)在电路中，电容器用字母 “C”及电路符号 表示。 常见的平行板电容器就是由两块正对而又相距很近的金属板组成的。如图所示的是几种常见的电容器.实际上，任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，都可以看成一个电容器. 观察与思考 1.在如图所示的电路中，将开关接到a端，观察电路中是否有电流通过，以及电流通过的时间长短.思考在这个过程中电容器的极板上带何种电荷. 二、电容器的充放电 2.将开关接到b端，观察电路中是否有电流通过，思考在此过程完成后电容器的极板上是否还有电荷. 一、充电 使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程叫充电( charging)，每一极板所带电量的绝对值称为电容器所带的电量。 二、放电 使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电( discharge)。通过电流计可以观察到短暂的放电电流. 电容器能够储存电荷，那么，用什么物理量来描述它储存电荷的能力呢 三、电容器的电容 如图所示的实验原理图，其中R=10 kΩ，电容器C标有 “50 μF”，耐压为25 V，电源为1节干电池。实验时，将电流传感器和电压传感器采集的数据传输给计算机计算机通过对数据进行分析和处理，得到电容器充、放电过程中的U-t图像和I-t图像 观察与思考 (1)在充、放电过程中得到的U-t图像如图 (a)所示，试说明电容器两极板间的电压U随时间t的变化特点. (2)在充、放电过程中得到的I-t图像如图 (b)所示，试说明电路中的电流随时间t的变化特点. (3)图 (b) 图像中，I轴与t轴所围的面积表示了什么 观察与思考 由q=It知：表示电量 (4)当电源干电池改用2节、3节、4节、5节时，利用实验测得的数据可得根板的电量Q与所加电压关系图线如图所示，由此可得出什么结论 观察与思考 电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的成正比 h h A B C 用什么反映其储水本领？ = 柱形的水杯 - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + C1 C2 - - - - - - - - - - U1=1V U2=2V U1=1V U2=2V 如何反映其储存电荷的本领？ 1、定义： 电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。 （适用于一切电容，由电容本身性质决定，与Q和U无关） C = 2、定义式： 3.物理意义：表征电容器容纳电荷本领的物理量; 它反映的是电容器本身的性质。 4.国际单位: 法拉，简称 法，符号是F 1 F=1 C/V 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 常用的单位：微法、皮法 1 F=10-6 F 1 pF=10-12 F 电容 四、决定电容的因素 1、猜想平行板电容器的电容与哪些因素有关？ 2、用什么方法研究电容与某个因素的关系？ 3、如何测电容？ Q一定，如果知道U的大小情况，能不能定性的知道电容的大小。 静电计 偏转角度大，U大 4、实验操作 5、观察记录实验现象并记录 6、定性分析 平行板电容器的电容 1.板间是真空时： 2 .板间充满介质时： S表示两板的正对面积 d表示两板间的距离 εr是电介质的相对介电常数 （只适用平行板电容器） 思考与讨论 （1）电容器充电后保持和电源连接,如果增大两极板之间距离d，则U、Q、E如何变化 （2）电容器充电后断开和电源连接，如果增大d，则U、Q ... ...
