《遼寧省大連市高中物理 第1章 靜電場 1.8 電容器的電容課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遼寧省大連市高中物理 第1章 靜電場 1.8 電容器的電容課件 新人教版選修3-1.ppt（41頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、導(dǎo)入新課,電路板,這就是我們本節(jié)要學習的內(nèi)容,電容,1.8電容器的電容,教學目標,1.知識與能力,理解電容的概念，認識常見的電容器。電容的計算公式、單位等。掌握變化電容的分析方法。理解電介質(zhì)和介電常數(shù)的概念。,2.過程與方法,通過觀察電容的充、放電過程會解釋其中的變化。通過實驗了解影響平行板電容器電容大小的因素掌握電容的決定式并會根據(jù)條件分析電容的變化。,3.情感態(tài)度與價值觀,在這節(jié)內(nèi)容的學習中我們知道了電容的定義式和決定式，在解題過程中要區(qū)分兩者的聯(lián)系和區(qū)別。,教學重難點,教學重點：,教學難點：,電容充放電過程電容器的計算公式的應(yīng)用常見電容器,電容器的影響因素電容器的相關(guān)計算,一、電容器,二

2、、電容,三、平行板電容器的電容,內(nèi)容解析,四、常見電容器,一、電容器,電容器是一種重要的電學元件，應(yīng)用廣泛。,在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)電介質(zhì)（空氣也是一種電介質(zhì)），就構(gòu)成了一個最簡單的電容器，叫做平行板電容器。,平行板電容器,電容器的充電,電容器的放電,如圖，用導(dǎo)線把充電器的兩極板接通，兩極板上的電荷中和，電容器又不帶電了，這個過程叫做放電。從靈敏電流計上而已觀察到短暫的放電電流。放電后，兩極板間不再有電場，電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。,注意,電容的充電、放電都是短暫的過程。,二、電容,充電后的電容器的兩極板間有電勢差，這個電勢差與電容所帶的電荷量有關(guān)。,實驗表明：,一個

3、電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U成正比，比值是一個常量。與電容器本身有關(guān)，不同的電容器的比值是不同的?？梢姡@個比值表征了電容器儲存電荷的特性。,表達式：,注意,電容器充電完成后，兩極板上分別帶有等量異種電荷，而電容器定義式中的Q指的是一個極板所帶電荷的絕對值。,三、平行板電容器的電容,平行板電容器是最簡單的也是最基本的電容器，我們以平行板電容器為例研究影響平行板電容器的因素。,實驗中會使用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U。,保持極板上的電荷量Q不變，兩極板間距d不變，改變兩極板的正對面積，通過靜電計指針的變化來觀測兩極板電勢差的變化。,（1）改變兩極板的正對面積,得知：

4、電容C與正對面積S成正比。,保持極板上的電荷量Q不變，兩極板正對面積S不變，改變兩極板間的距離d，通過靜電計指針的變化來觀測兩極板電勢差的變化。,（2）改變兩極板間的距離,得知：電容C與兩極板間距成反比。,保持Q、S、d都不變，在兩極板間插入電介質(zhì)，通過靜電計的指針來觀測兩極板間電勢差的變化。,（3）在兩極板間插入電介質(zhì),得知電容C與電介質(zhì)的相對介電常數(shù)成正比。,理論表明:,當平行板電容器的兩極板間是真空時，電容C與極板的正對面積S、極板距離d的關(guān)系為,當兩極板間充滿同一種介質(zhì)時，電容變大為真空時的r倍，即,r是一個常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為電介質(zhì)的介電常數(shù)。,幾種常用電介質(zhì)的介電常數(shù),提

5、示,（1）若電容器保持與電源相連接，則兩極板間電勢差保持不變，即U不變。（2）若電容器與電源斷開，則電容器的帶帶電荷量保持不變。,四、常見電容器,常用的電容器從構(gòu)造上看主要分為兩種，可以分為固定電容器和可變電容器。,固定電容器：電容固定不變,聚苯乙烯電容器、電解電容器,以聚苯乙烯膜為電介質(zhì)，把兩層鋁箔隔開，卷起來，就制成了聚苯乙烯電容器。改變鋁箔的面積和薄膜的厚度可以制成不同電容的聚苯乙烯電容器。,聚苯乙烯電容器,電解電容器是用鋁板做一個極板，用鋁箔上很薄的一層氧化膜做電介質(zhì)，用浸過電解液的紙做另一個電極板（要靠另一鋁箔與外部引線連接）制成的。由于氧化膜很薄，所以電容很大。,電解電容器,可變電

6、容器,可變電容器由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片，可以轉(zhuǎn)動的一組鋁片叫做動片。轉(zhuǎn)動動片，使兩組鋁片的正對面積發(fā)生變化，電容就隨著改變。,注意,加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，超過這個限度，電介質(zhì)會被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓成為擊穿電壓。電容器外殼上標的是工作電壓，或成為額定電壓，這個數(shù)值比擊穿電壓低。,課堂小結(jié),一、電容器,以平行板電容器為例，介紹常用電容器的構(gòu)造：極板、介質(zhì)。電容器充放電過程。,二、電容,電容的定義、單位、表達式。,以平行板電容器為例探究影響電容器電容的因素，并推導(dǎo)出電容的決定式。,三、平行板電容器的電容,四、常見電容器,2.一個電容器儲存的電荷量是41

7、0-8C,兩極板間電壓是2V。那么這個電容器的電容是_F，如果將所帶電荷全部放掉，這個電容器的電容是_F。,1.有一空氣平行板電容器，僅增加兩極板的正對面積，其電容_；僅縮小極板間距離，其電容_;僅降低兩極板間電壓，其電容_;僅在兩極板間充以介電常數(shù)較大的電介質(zhì)，其電容_。,課堂練習,增大,增大,不變,增大,3.平行板電容器充電后斷開電源，然后將兩極板間正對面積逐漸增大，則在此過程中：（）。,A.電容器電容將逐漸增大；B.兩極板間電場強度將逐漸增大；C.兩極板間電壓保持不變；D.兩極板上代電荷量保持不變。,AD,如果充電后不斷開電源，再增大極板正對面積，選項還一樣嗎？,A.保持S接通，減小兩極

8、板間的距離，則兩極板間的電場的電場強度減小；B.保持S接通，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則極板上的電荷量增大；C.斷開S，減小兩極板間的距離，則兩極板間電勢差減??；D.斷開S，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則兩極板間電勢差增大。,4.兩塊大小、形狀完全相同的金屬板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，接通開關(guān)，電源立即給電容器充電：（）。,BC,5.一空氣平行板電容器，極板正對面積為S,兩極板相距d，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U,使電容器的電容加倍，可采用辦法有（）。,A.將電壓變?yōu)閁/2B.將電荷量變?yōu)?QC.將兩極板正對面積變?yōu)?SD.兩極板間充入電介質(zhì)常數(shù)為2的電介質(zhì),CD,6.有兩個平行板電容器

9、，它們的電容之比是3：2，帶電量之比是3：1，如果有兩個電子分別從兩個電容器的負極板到正極板，則這兩個電子的動能增量之比是多少？,7.有兩個平行板電容器，它們的電容之比為3：2，帶電荷量之比是3:1，如果有兩個電子分別從兩個電容器的負極板達到正極板，則這兩個電子的動能增量是多少？,解：電容之比為3：2，電荷量之比為3：1,根據(jù)公式,兩極板電壓之比為2:1，電子從負極板到正極板，電場力做功為W=eU,則電子的動能增量之比為2：1。,高考鏈接,1.（2007年海南）一平行板電容器存在勻強電場，電場沿豎直方向，兩個比荷不同的帶正電粒子a和b,從電容器的P點以相同的水平速度兩平行板之間。測得a和b與電

10、容器極板的撞擊點到射入點之間的水平距離之比為1：2,若不計重力，則a和b的比荷之比是：（）。,D,A.1:2B.1:8C.2:1D.4:1,點撥,所以：,2.（2000全國）對于水平放置的電容器，下列說法正確的是（）。,A.將兩板的間距增大，電容將增大B.將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小C.在下板的內(nèi)表面放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷，電容將增大D.在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大,BCD,影響平行板電容器的因素有：隨正對面積的增大而增大；隨兩極板間距的增大而減??；在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大。根據(jù)上面敘述可以直接看出B、C正

11、確。對于D選項，放入鋁板后，實際上是減小了平行板的間距，所以，本題正確選項應(yīng)該是B、C、D。,點撥,3.（2005，全國）水平放置的平行板電容器與一電池相連，在電容器的兩極板間有一帶正電的質(zhì)點處于靜止平衡狀態(tài)，現(xiàn)將電容器兩極板間距增大，則（）。,A.電容變大，質(zhì)點向上運動B.電容變大，質(zhì)點向下運動C.電容變小，質(zhì)點保持靜止D.電容變小，質(zhì)點向下運動,D,點撥,1.答：（1）把兩極板間距離減小，電容增大，電壓變小，靜電計指針角度變小。（2）把兩極板間相對面積減小，電容減小，電荷量不變，電壓變大，靜電計指針偏角變大。（3）在兩極板間插入相對介電常數(shù)較大的電介質(zhì)，電容增大，電荷量不變，電壓變小，靜電計指針角度偏小。,教材習題答案,電場強度與兩極板間距離無關(guān)，只與電容器所帶電荷量和極板面積有關(guān)。,