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1、,电容器 电容,电容器(capacitor),2、电容器是一种存储电荷的装置，它在电子线路中有着十分重要的作用，在收音机、电视机、洗衣机、电冰箱等各种家用电器中，它是一个不可缺少的关键元件之一，例如收音机的“调台”就是通过电容器来实现的。,1、电容器：在电学中，我们把具有容纳电荷本领的那种容器称之为电容器。,电容器在日常生活中的应用,电容器是电器中是一个不可缺少的关键元件之一：,电容器的构造,1、构造：两个互相靠近且彼此绝缘的导体就构成了电容器。,2、电容器的极板：构成电容器的两个导体。,3、最简单的电容器：平行板电容器，在两个正对的平行金属板间夹上一层电介质（绝缘体）。,锡箔纸,蜡纸,电容器
2、的工作原理,1、开关打向1，电流计G内有短暂电流，指针瞬间右偏即恢复，电容器上板带上正电荷，下板带上等量的负电荷，板间有电场存在；,2、开关打向2，电流计G内有短暂电流，指针瞬间左偏即恢复，电容器两板所带电荷消失。,电 容 器充电实验,放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其它能的过程,电容器的充电,2、充电过程的实质：使电源中的电能转化为两板间的电场能，在电容器中储存。,1、把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板就分别带上了等量的异种电荷，这个过程叫做充电。,3、电容器所带的电荷量（带电量）：是指一个极板所带电荷量的绝对值,2、放电过程的实质：使
3、电场能转化为其它形式的能,1、用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷互相中和，电容器不再带电，这个过程叫做放电。,电容器是一种储存电场能的装置,电容器的放电,思考与讨论,电容器可以充入的电量是无限的么？电容器容纳电荷多少与什么有关？不同的电容器容纳电荷的本领相同吗？,理论研究告诉我们，电容器可以充入的电量并不是无限的，随着充电电压的增大，电量也随之增大，不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器这种本领的异同，我们引入一个新的物理量电容。,电 容(capacitance),1、电容：描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,2、对于一个固定的电
4、容器来说，若正、负两极板间的电势差U增大，则两极板上的带电量Q也增大，但Q与U的比值却是一个常量，不同的电容器Q/U的比值不同，当电势差U一定时，Q/U的比值越大的电容器，容纳的电荷量Q越多，故可用这比值来描述电容器容纳电荷的本领。,1、定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，用符号C表示。,2、定义式：,3、单位：法拉，简称法，符号是F。,实际中常用的较小单位：微法（F）、皮法（pF），换算关系： 1F106F1012pF,C=Q/U,实例：无线电收音机中的电容常为几个皮法至几十个微法，现在已经能制成超过1F的电容器。,电 容(capacitance),
5、对电容的理解,结论：电容是电容器本身的一种属性，其大小与电容器的电荷量无关。对于给定的一个电容器有：,电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关。这跟水桶一样，水桶能容纳多少水是由水桶本身的几何尺寸所决定的，跟是否已盛了水无关。,C=Q/U=Q/U,认识静电计,静电计：由验电器改造而成，是测量电容器两极间电势差的仪器，由静电计指针的偏转角度可知电势差的大小。,实 验 探 究,影响电容大小的因素,控制变量法,1、大量实验证明：平行板电容器的电容C，跟介电常数r成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。,2、平行板电容器的电容公式为：,3、一般来说，电容器的电容是
6、由两个导体的大小和形状、两个导体的相对位置以及极板间的电介质决定。,影响电容大小的因素,从能的观点分析：电介质板插入过程中，由于束缚电荷与极板上电荷相互吸引而做功，电势能减少，故电势差降低，从而电容增大。,介电常数r,常用电容器,1、常用电容器从构造上看，分为固定电容器和可变电容器两类,2、固定电容器：电容是固定不变的，常用的是以云母、陶瓷、聚苯乙烯等为电介质的电容器和电解电容器。,符号,电解电容器,符号,注意：电解电容器两接线电极有正、负之分，使用时极性不能接错,聚丙烯电容器,3、可变电容器：电容是可以改变的，一般是以改变正对面积来改变电容的,可变电容器,常用电容器,各种电容器的性能,1、纸
7、介电容器：容量大，价格低，体积小；损耗大，有电感。,2、云母电容器：介质损耗小，绝缘性能好，较稳定。,3、瓷介电容器：耐磨，寿命长；易破碎。,4、电解电容器：容量大（介质薄且两极近)，体积小；有极性，易漏电。,对于电容器铭牌标度的认识,电容器上一般都标有电容器的电容和额定电压值：,1、击穿电压：加在电容器上的电压若超过某一限度，电介质将被击穿，这个极限电压称为击穿电压。当电容器被击穿后，在电路中相当于一根导线。,2、额定电压：是指电容器长期工作时所能承受的电压，它比击穿电压要低，电容器上的标称电压是额定电压，电容器在不高于额定电压下工作都是安全、可靠的，不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是
8、正常的。,关于平行板电容器的场强,充电后的平行板电容器极板间的场强：,1、充电后与电源相连：U不变,2、充电后与电源断开：Q不变,增大d,C减小,Q减少,E减小,增大d,C减小,U增大,E不变,课外材料,电容式传感器,1、电容式传感器的原理：是把非电物理量（如位移、速度、力、角度、流量、温度等）通过电容传感器转换成电学量（如电压U、电流I等）进行测量。,2、常见的电容式传感器：,1、某电容C=20pF，那么用国际单位表示，它的电容为_F,210-11,2、两个电容器电量之比为2：1，电压之比为1：2， 则它们的电容之比为_ 。,4:1,3、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是： A电容与带电
9、量成比 ( ) B电容与电势差成反比 C电容器带电量越大时，电容越大 D对确定的电容器，每板带电量增加， 两板间电势差必增加,D,课堂练习,4、关于电容器的电容，下列说法正确的是( ) A.电容器所带的电荷越多，电容就越大 B.电容器两极板间电压越高，电容就越大 C.电容器所带电荷增加一倍，则两极间的 电压也一定增加一倍 D.电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量,CD,5、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量减少310-4C，其电压降为原来的三分之一，则: A、电容器原来的带电量可能是910-4C ( ) B、电容器原来的带电量为4.510-4C C、电容器原来的电压可能为1V D、电容器
10、原来的电压可能为110-4V,BC,课堂练习,D,6、下列说法中正确的是( ) A、平行板电容器一板带电Q，另一板带电Q，则此电容器不带电。 B、由公式C=Q/U 可知，电容器的电容随带电量Q的增加而变大。 C、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小。 D、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比。,课堂练习,C,7、两块平行金属板带等量异量电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，应使（ ） A、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍 B、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍 C、两板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍 D、两板的电荷量减半，而距离变为原来的2倍,课堂练习,BCD,8、（全国高考）对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( ) A、将两板间距加大，电容将增大 B、将两板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C、在下板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D、在下板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的铝板，电容将增大,课堂练习,