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课件网) 10.4电容器中的电容 构建情境,引发思考 【观察与思考】水可以用容器储存起来,那电荷能用一个“容器”储存起来吗? 【观察与思考】图中的元件就是这样的“容器”———电容器。那么它的内部结构是怎样的?它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢? 构建情境,引发思考 一、电容器 最早的电容器———莱顿瓶: 锡箔-玻璃-锡箔 两个彼此绝缘的导体,贴在一起是不是就可以装进电荷了? 一、电容器 1.定义:任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。 2.平行板电容器:由两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质(电介质)构成。 4.符号: 5.板间电场:匀强电场( ),方向垂直于板面,d为板间距。 3.结构: 极板 平行板电容器 金属板 金属板 绝缘物质(电介质) 极板 一、电容器 构成。中间空气绝缘,人是导体且靠很近 。任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都能构成电容器。 【思考】相邻两同学是否构成电容器? 一、电容器 仔细观察实验现象: 1:电流表中电流的方向? 2:电流表示数I 如何变化? 3:电压表示数U 如何变化? 一、电容器 6、观察电容器的充、放电现象 (1)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。 - - - - - - - 两极间有电场 电容器充电的过程中,两极板的电荷量增加,极板间的电场强度增大,电源的能量不断储存在电容器中。 充电完成后两板分别带等量异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量 正极板 负极板 有短暂电流产生 U -Q +Q + + + + + + G 一、电容器 (2)电容器的充电特点: 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。 Q↑、U ↑、E ↑ 稳定后不变 (1)两极板带等量异种电荷; (2)两极板间有与电源相等的电压; (3)两极板间有匀强电场; (4)两极板间储存有电场能。 充电完成后: U + + + + + + -Q +Q - - - - - - - G 一、电容器 (3)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。 放电的过程中,电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。 有短暂电流产生 Q +Q U G + + + + + 一、电容器 (4)电容器的放电特点: 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。 ↓Q↓、U ↓、E ↓ 稳定后均为零 (1)两极板带电量为0; (2)两极板间电压U=0; (3)两极板间场强E=0; (4)两极板间无电场能。 放电完成后: Q +Q U G + + + + + 一、电容器 实验设计 微元法: Q =I t I-t图像“面积”表示电荷量 I - t图像 7、【拓展学习】用传感器观察电容器的放电过程 二、电容 类比法: 类比圆柱 型水杯容 器的储水 h h A B C 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? 【思考】既然电容器能储存电荷,那么如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢? 二、电容 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 ? 大胆猜想 大胆猜想 探究:两极板间电势差跟所带电荷量的关系(定性分析) 库仑定律中电荷量的测量,对我们有启发吗? 方 案 一 两个完全相同的电容器相连,是不是也可以实现电荷的平分呢? 二、电容 在电容器充电的实验中,电容器所带的电荷量增加时,电容器两极板之间的电势差也增大… 演示:电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系 二、电容 1.定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间电势差 U 的比值,叫电容器的电容。用C表示; 2.定义式: 二、电容 U Q O A B ΔQ ΔU 可见:电容器的电容也等于电荷量的变化量与板间电压的变化量的比值。画出Q-U图像,曲线斜率表示电容。 【思考】画 ... ...