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《高中物理_電容器與電容》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1.8電容器與電容觀察紙介電容器的構(gòu)造該元件有兩片錫箔(導體),中間是一層薄紙。兩個平行金屬板夾上一層絕緣物質(zhì)能否構(gòu)成一個電容器?相鄰兩個同學能否構(gòu)成電容器?能能一、電容器1、任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導體都可以構(gòu)成電容器。這兩個導體稱為電容器的電極。2、電容器的充放電充電:使電容器帶上電荷的過程(Q增加U增加E增加電場能增加)充電時兩個極板總是帶等量的異種電荷,每個極板帶電量的絕對值叫做電容器的帶電量放電:使電容器失去電荷的過程(Q減少U減少E減少電場能減少)3、電容器的作用:容納儲存電荷注意:①電容器充電的過程中,在兩極間加電壓、兩板帶等量異種電荷不斷增大,直到兩極電
2、壓等于電源電壓為止,該過程中電路中有短暫的充電電流;②電容器充電后切斷電源電荷不消失,從電源獲得的電能儲存在了電場中——電場能。③電容器的電量:指一個極板所帶電量的絕對值。圓柱型水杯容器的儲水問題:hhABC1.水位每升高h,試比較A、B、C的儲水量2.哪個儲水本領大?如何反映其儲水本領?思考與討論那電容器儲存電荷的本領如何表征呢?1、電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值,叫電容器的電容。符號C。2、電容的定義式:Q指每一個極板帶電量絕對值,U表示電容器兩板的電勢差—電壓.理解:電容器的電容與Q、U無關(guān),由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定。二.電容3、電容在數(shù)值上等于使兩極
3、板間的電勢差增加1V時,所需要的電荷量。4、意義:電容是一個反映電容器容納電荷本領大小的物理量。5、單位:國際單位制:法拉——法(F)1F=1C/V常用單位:微法(μF);皮法(pF)1F=106μF=1012pF課堂訓練1、某一電容器,當帶電量為4×10-6C,兩極板間的電勢差為20v,求(1)電容器的電容(2)當所帶電量減半時,電容器的電容為多少(3)如果電容器不帶電呢?三、平行板電容器的電容1.板間是真空時:2.板間充滿介質(zhì)時:式中S表示兩板的正對面積d表示兩板間的距離εr是電介質(zhì)的相對介電常數(shù),與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。幾種常用介質(zhì)的相對介電常數(shù):見課本P30二、平行板電
4、容器的兩類問題若電容器始終與電源相連,這時電容器兩極間的電壓不變。(1)當εd不變,改變正對面積S時:S變大(不變)S變小C變小Q變小E不變1.定電壓問題(2)當εS不變,改變兩板間距d時:ε變大d變小C變大Q變大E變大(3)當Sd不變,改變介電常量ε時:d變大(不變)ε變小C變小Q變小E不變?nèi)綦娙萜髟诔潆姾笈c電源斷開,這時電容器的電荷量保持不變。2、定電荷量問題(1)當εd不變,改變正對面積S時:S變大S變小C變小U變大E變大(2)當εS不變,改變兩板間距d時:d變大(不變)d變小C變大U變小E不變(3)當Sd不變,改變介電常量ε時:ε變大ε變小C變小U變大E變大五、電容
5、器使用時應注意的問題1、電容器的擊穿電壓: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)將被擊穿,電容器損壞,這個極限電壓稱為擊穿電壓。2、電容器的額定電壓:電容器正常工作時的最大電壓額定電壓低于擊穿電壓3、注意電解電容器的極性四、常用電容器1、固定電容器:電容固定不變聚苯乙烯電容器電解電容器:正負極不能接反,不能接交流電2、可變電容器通過改變兩極間的正對面積或距離來改變電容注意:①充電后的電容器兩極間短路時(一根導線相連)兩板電量會中和,直到兩極電壓等于零為止,該過程中電路中有短暫的放電電流;②電容器放電后,兩板間不再有電場,電場能——其他形式的能量。例題
6、1、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,在這種情況下,如增大兩板間距d,則電容器電容C、板間電勢差U、電容器所帶電量Q,板間場強E分別如何改變?充電后,繼續(xù)保持電容器與電源相連,電容器兩板間電勢差U不變.如增大d,則由,C將減小,再由Q=CU得,Q減小,依E=U/d,E將增大。課堂訓練練習:平行板電容器充電后,與電池兩極斷開連接,當兩極板間的距離減小()A.電容器的電容C變大B.電容器極板的帶電量Q變大C.電容器兩極間的電勢差U變大D.電容器兩極板間的電場強度E不變AD2、平行板電容器充電后,切斷與電源的連接。在這種情況下,如增大d,則C、U、Q、E分別如
7、何改變?C變小、Q不變、U變大、E不變4、如圖所示,將平行板電容器與電池組相連,兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止狀態(tài).若將兩板緩慢地錯開一些,其他條件不變,則[]A.電容器帶電量不變B.塵埃仍靜止C.檢流計中有a→b的電流D.檢流計中有b→a的電流BC例與練3、兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置,構(gòu)成一平行板電容器,與它相連接的電路如圖所示.接通開關(guān)S,電源即給電容器充電.則()例與練圖1-8-2A.保持S接通,減小兩極板間的距離,則兩極板間電場的電場強度減小B.保持S接通,在兩極板間插入一塊介質(zhì),則極板上的電荷