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歡迎進(jìn)入物理課堂 第八節(jié)電容器的電容 電容器的應(yīng)用 電腦主板 一 電容器 1 電容器 兩塊彼此靠近又互相絕緣的導(dǎo)體組成的器件 活動 2 電容器的充電 使兩板帶上等量異種電荷的過程 3 電容器的放電 使充電后的電容器電荷中和失去電荷的過程 電容器充電實(shí)驗(yàn) 放電 使電容器兩極板上的電荷中和的過程 是電場能轉(zhuǎn)化為其它能的過程 類比法理解電容概念 電容器與水容器 二 電容 1 定義 電容器所帶電量與兩極板間電勢差的比值叫電容器的電容 用C表示 2 單位 國際制單位為法拉 簡稱法 符號為F 1F 106 F 10 12pF 常用單位有微法 F 皮法 pF C Q U 3 物理意義 表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大小 最簡單的電容器是平行板電容器 兩極板間的距離d兩極板間的正對面積S是否插入電介質(zhì)或電介質(zhì)的種類 請看實(shí)驗(yàn) 猜想 平行板電容器的電容跟哪些因素有關(guān) 實(shí)驗(yàn)探究 1 平行板電容器的電容C跟介電常數(shù) 成正比 跟正對面積S正比 跟極板間的距離d成反比 三平行板電容器的電容 2 平行板電容器的電容公式 C S 4 kd 式中k為靜電力常量 思考與討論 平行板電容器充電后 繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接 在這種情況下 如果增大兩極板間的距離d 那么 兩極板間的電勢差U 電容器所帶的電量Q 兩極板間的場強(qiáng)E各如何變化 解析 平行板電容器充電后 繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接 其電勢差恒等于電源電壓 并保持不變 C S 4 kd S d E U d 1 d Q CU U S 4 kd S d 思考與討論 平行板電容器充電后 切斷與電源的連接 在這種情況下 如果增大d 則U Q E各如何變化 解析 平行板電容器充電后 切斷與電源的連接 電容器不存在充 放電的可能性 兩極板上的帶電量Q始終不變 1 C S 4 kd S d 2 U Q C Q S 4 kd d S 3 E U d Q Cd Q Sd 4 kd kQ S 1 S 本題的思路是 比較 兩類題型的解析過程 可以看到 抓住Q 或U 不變這個(gè)條件是一個(gè)關(guān)鍵 最后用E U d Q Cd判斷E的變化 再用C Q U判斷出Q 或U 的變化 用C S 4 kd判斷C的變化 當(dāng)d 或變化 S 發(fā)生變化 3 平行板電容器充電后的兩類典型情況 電容器充電后 切斷與電源的連接 電容器的帶電荷量Q保持不變 電容器始終連接在電源上 兩極間的電壓U保持不變 電容器是一儲能元件 紙質(zhì)電容器 陶瓷電容器 電解電容器 鉭電容器 四常用電容器 請帶著這樣以下幾個(gè)問題閱讀課本第30頁常用電容器部分內(nèi)容 常用電容器 從構(gòu)造上看 可以分為哪兩類 常用的固定電容器有哪些 聚苯乙烯電容器和電解電容器 電解電容器與其它常用電容器相比有什么顯著特征 電容器常見的損壞原因是什么 常用電容器可分為固定電容器和可變電容器 電解電容器的正 負(fù)極性是固定的 加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度 超過這一限度電介質(zhì)將被擊穿 電容器損壞 這個(gè)極限電壓叫擊穿電壓 六 小結(jié) 1 兩塊彼此靠近而又絕緣的導(dǎo)體在一起就組成了電容器 2 電容器的作用是容納電荷 儲存能量 3 電容器所帶電量與兩極板間電勢差的比值叫電容器的電容 4 電容描述了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小 由電容器本身的屬性決定 5 平行板電容器的電容公式為C S 4 kd 利用這個(gè)公式可以判斷平行板電容器電容的變化 如果再結(jié)合公式C Q U E U d 可以判斷電容器的帶電量 兩極板間電勢差 兩極板間場強(qiáng)的變化 例1 兩平行金屬板 正對放置 充電后兩極間的電勢差為2V 兩極板帶電量分別為 6 10 6C和 6 10 6C 求 1 電容C 2 若電勢差升高1V 電容C 和所帶電量Q 為多少 解析 電容器的電容C Q U 但電容是由電容器的構(gòu)造決定的 跟Q U無關(guān) 1 根據(jù)電容的定義式C Q U 6 10 6 2 F 3 10 6F 2 若電勢差升高1V 電容器的電容仍不變 而此時(shí)所帶電量Q CU 3 10 6 3C 9 10 6C 例2 對于給定的電容器 描述其電容C 電量Q 電壓U之間的相應(yīng)關(guān)系圖正確的是 例3 將平行板電容器接在電池兩極 板間有一帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài) 若將兩板緩慢地錯(cuò)開一些 其它條件不變 則A 電容器帶電量不變 B 電源中將有電流從正極流出C 塵埃仍處于靜止?fàn)顟B(tài)D 電流計(jì)中將有電流 方向是b a 例4 平行板電容器充電后將其負(fù)極接地 如圖所示 板間有固定的正點(diǎn)電荷P 它的電勢能為Ep 將正極板平移到圖中虛線位置時(shí) P的電勢能EP將A 變大B 變小C 不變D 以上都有可能 練習(xí)一 如圖所示 是描述對給定的電容器充電時(shí)極板上帶電量 極板間電壓 和電容 之間的關(guān)系的圖象 其中正確的是 答案 例題 如圖所示 是一種通過測量電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖 電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上 指示器可顯示出電容的大小 下列關(guān)于該儀器的說法正確的是 該儀器中電容器的電極分別是金屬芯柱和導(dǎo)電液體 金屬芯柱外套的絕緣層越厚 該電容器的電容越大 如果指示器顯示電容增大了 則說明電容器中的液面升高了 如果指示器顯示電容減小了 則說明電容器中的液面升高了 答案 一 電容器1 定義2 工作過程 充電與放電過程二 電容1 定義2 單位3 電容的物理意義三 平行板電容器的電容1 決定電容大小的幾個(gè)因素2 平行板電容器的電容公式 3 平行板電容器充電后的兩類典型情況 四 常見電容器 1 電容器與電容 謝謝 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全