幻灯片 1
第七节 了解电容器
电容器是一种常用的电学元件,它可以用来储存电荷。
电容器在电工、电子技术中有着广泛的应用。
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幻灯片 2洗衣机内的马达工作时一定用与电容器相连接
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幻灯片 3电视机内的电路板上有大量的各种电容器
功放、音箱中要有电容器
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幻灯片 4VCD机中用到各种电容器
计算机各部分设备中都有电容器
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幻灯片 51、构造:由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成,
导体之间可以填充绝缘物质。
一、 电容器
3、充放电:
充电:当电容器的两个极板与电源的两极相
连时,电路中有电流通过,使电容器
两极板分别带上等量异种电荷。
电能→电场能
放电:当用导线把已经充电的电容器两极板
连接起来时,导线中有电流通过,最
后两极板上电荷中和。
电场能→其它形式的能
4、带电量:是指一个极板所带电量的绝对值
2、作用:存储电荷
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幻灯片 6问题1:上图充电过程中电流方向是怎样的?
问题2:上图充电过程到什么时候不再充电?
问题3:上图充电过程结束后,怎样可使电容器继续
充电?
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幻灯片 7实验表明:对于同一电容,它所带的电荷量Q与两板
间的电势差U成正比,且Q与U的比值是一个常量。
※ 不同的电容器Q与U比值不同,这个比值越大,说明
电容器容纳电荷的本领越强,所以物理学中用Q与U
的比值来表示电容器容纳电荷的能力。
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幻灯片 8 二、 电 容
1、定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电
势U的比值,叫做电容器的电容C.数值上等于使两
板间的电势差为1V时,电容器所需要带的电荷量。
注意:电容C与Q、U无关,由电容器本身决定。
3、定义式:
4、单位:法拉,简称法,符号是F。
1F=106μF=1012pF
2、物理意义:是表示电容器容纳电荷本领的物理量.
5、电容是标量
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幻灯片 9 三、平行板电容器的电容:
平行板电容器的电容跟介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
是电介质的介电常数,k是静电力常量;空气的介电常数最小。
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幻灯片 10实验探究:影响
平行板电容器
的电容的因素
结论:
在保持电容器电量不变的情况下:
(1)d增大,U增大,C减小
(2)S减小,U增大,C减小
(3)ε增大,U减小,C增大
理论和实验表明:平行板电容器的电容C跟介电 常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。
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幻灯片 111、分类:分为固定电容器和可变电容器两类.
四、常用电容器:
①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.
电解电容器两接线电极有正负之分,使用时极性不能接错.
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幻灯片 12②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.
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幻灯片 132、电容器上的标称值: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.
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正常的.
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幻灯片 14
1、某电容C=20PF=____________F
2×10-11
巩固练习
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
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幻灯片 153.对于一个确定的电容器的电容正确的理解是[ ]
A、电容与带电量成正比
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
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幻灯片 164.用两节相同的电池给两个电容器C1和C2充电,已知C1<C2,当达到稳定状态时,两电容器的电势差分别为U1和U2,则[ ]
A.U1>U2. B.U1=U2
C.U1<U2.
D.无法确定U1与U2的大小关系.
B
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幻灯片 175.对于给定的电容器,在描述电容C、
带电量Q、两板间电势差U的相互关系中,
下列图1-16中正确的是 ( )
ACE
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幻灯片 186.如图1-15所示,保持平行板电容器始终与电源相连,将两极板间距增大一些,则下列各物理量如何变化:电容器的电容______;两板间电势差______;电容器的带电量______;两板间的场强______.
7.如上述电容器,充电后断开S,再将两板间距增大一些,则下列各物理量如何变化:电容器的电容______;两板间电势差_______;电容器的带电量______;两板间的场强______.
减小
不变
减小
减小
减小
增大
不变
不变
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幻灯片 19三、平行板电容器的动态分析
“两种基本情况;三个物理依据”
(一)、平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下:
1、如果增大两极板间的距离d,那么, 两极板间的电势差U,电容器所带的电量Q,两极板间的场强E各如何变化?
2、如果增大两极板间的正对面积S,那么, 两极板间的电势差U,电容器所带的电量Q,两极板间的场强E各如何变化?
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幻灯片 20S定,d
C
Q
E
d定,S
C
Q
E不变
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幻灯片 21 1、若 插入介质ε,
C将 ,Q将 ,E将 。
2、若插入一定厚度的导体板,相当于d
,C将 ,Q将 ,E将 。
增大
增大
保持不变
增大
增大
增大
讨论:
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幻灯片 222、平行板电容器两板间电压恒定,带电的油滴在两板间静止,如图所示,若将板间的距离增大一些,则油滴的运动将( )
A 向上运动;
B 向下运动;
C 向左运动;
D 向右运动。
B
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幻灯片 23(二)、 平行板电容器充电后,切断与电源的连接,在这种情况下:
1、如果增大两极板间的距离d,那么,两极板间的电势差U,电容器所带的电量Q,两极板间的场强E各如何变化?
2、如果增大两极板间的正对面积S,那么,两极板间的电势差U,电容器所带的电量Q,两极板间的场强E各如何变化?
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幻灯片 24S定,d
C
U
E不变
d定,S
C
U
E
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幻灯片 25 如图所示、把一个平行板电容器与一个静电计相连后,给电容器带上一定电荷量,静电计指针的偏转指示出的电容器两板间的电势差,现保持极板M不动,而要使静电计指针的偏角增大,可采用的办法是 ( )
A、N板向右移一些;
B、N板向左移一些;
C、N板向上移一些;
D、在MN板间插入电介质;
B C
课堂练兵
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幻灯片 26 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连的电路如图所示,接通开关S,电源即给电容器充电( )
A 保持S接通,减小两极板间的距离, 则两极板间电场的电场强度减小;
B 保持S接通,在两极间插入一块电 介质,则极板上的电荷量增大;
C 断开S,减小两极板间的 距离,则两极板间的电势差减小;
D断开S,在两极间插入一块电介质, 则两极板间的电势差增大。
B C
挑战高考
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幻灯片 271、如图所示,电源两端电压恒定为U,则接通S的瞬间,通过R的电流方向是从______到_______;平行板电容器充电稳定后,增加两板距离的过程,通过R的电流方向是从______到_______;如果充电平衡后,先断开S,再将电容器的两极板间距离增大,电阻R________电流通过(填有或无) 。
A
B
B
A
无
综合应用
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幻灯片 28 如图所示,两块较大的金属板A、B相距d,平行放置并与一电源相连,S闭合后,
两极间恰也有一质量为m、带
电量为q的油滴处于静止状态,
以下说法中正确的是( )
A、若将上板A向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有a→ b的电流。
B、若将上板A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b → a的电流。
C、若将上板A向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b → a的电流。
D、若将S断开,则油滴将做自由落体运动,G中无电流通过。
B
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幻灯片 29三、平行板电容器的电容:
演示实验:
3、Q,d不变,s变大
1、Q,s 不变,d变大
2、Q, s,d 不变,插入电介质
理论和实验表明:平行板电容器的电容C跟介电 常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。
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