1、电容器的电容,烟台开发区高级中学 李 环,闪 电 视 频,引入新课:,1745年,荷兰莱顿大学的马森布洛克教授把一支枪管悬在空中,将起电机跟枪管连接,.他让助手摇起电机,自己一手握瓶,一手去碰枪管,强烈的电击使他以为:这下子我可完蛋了!. . 经过多次实验, 他的结论是:在玻璃瓶内是可以把电保存下来的 “莱顿瓶”的发明,直接导致了1752年富兰克林著名的“费城实验”。 他用风筝将“天电”引了下来收集到莱顿瓶中,从而弄明白了“天电”和“地电”原来是一回事。 (相关实验细节有争议) 1753年,俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,在利用“莱顿瓶”存储“天电”的过程中不幸被雷电击死,这是做电
2、实验的第一个牺牲者。,观察现代科研中仍然使用着的“莱顿瓶”,思考:,1、这种装置主要由哪几部分构成?,2、各部分是怎样分布的?,3、导体之间是否直接连接?,一、电容器 1.物理学中把两个彼此绝缘又相距很近的导体构成的电学元件,叫做电容器,2.电容器具有容纳电荷的本领,拆解、观察启辉器中的“纸质电容”的结构特征,电容器被广泛地应用在各种电路中:,3.电容器在电路中的工作过程:,1)充电过程,【实验演示】,2)放电过程,【动画演示】,【实验演示】,充电过程:,放电过程:,两极板上带等量的异种电荷,极板上电荷中和,两极板上电荷量 逐渐减少到零,电容器能够容纳电荷,那么,怎样来 描述它所具有的这种本领
3、的大小呢?,【实验演示】,电路图:,用相同的电压给不同规格的电容器充电,思考: 对于同一个电容器,改变充电电压,电容器容纳的电荷量会发生怎样的变化?,二、电容 1.定义:一个电容器所带的电荷量与电容器 两极板间的电势差的比值,叫做电容器的电容。,电容器所带的电荷量是指:电容器一个极板上 所带电量的绝对值。,由 可知,C与Q成正比,C与U成反比。这种说法对吗?,对电容的物理意义的理解:,解析:电容C只与电容器本身的性质有关,与电量Q、电压U以及电容器是否带电等外界因素都无关。,3.物理意义:表征电容器容纳电荷本领的物理量; 它反映的是电容器本身的性质。,5.国际单位: 法拉,简称 法,符号是F
4、常用的单位:微法、皮法 1F=10-6F 1PF=10-12F,任何电容器都必须在一定的电压下工作: 5.额定电压-是电容器长期工作时所能承受的电 压 击穿电压-加在电容器两极上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电容器内的介质将被击穿。,例: 某电容器,当其电荷量Q5.010-6C时,两板间的电压为U5 V,则此电容器的电容C是多少? 若该电容器的带电荷量Q增加到2.010-5C,此时两板间的电压是多少?,解析: (1)由 可知,电器的电容 (2)电容器两板间的电压:,2.010-5,通过观察思考: 1.平行板电容器由哪些部分构成?,2.根据结构猜想: 改变哪些因素,可以改变平行板电容器的
5、电容呢?,三、平行板电容器的电容,探究方案:,引领: 由于电容C无法直接测量,可以考虑根据C=Q/U,比如在Q一定的条件下,观察u的变化,从而确定C的变化。(之所以保证Q一定,是因为直接测量Q也比较困难;而电势差U及其变化相对容易确定)这样就将一个不易测的物理量,通过转换,完成了测量。 通常,实验室采用静电计来指示两导体间的电势差,相关仪器介绍:静电计,静电计的金属球与一个金属板连接,金属外壳与另一个金属板连接;静电计的指针偏转的角度越大,表示两金属板间的电势差越大。,分工合作,自主探究 将数据记录到表格中 交流、评价,视频,1、平行板电容器的电容与两极板的正对面积S成正比,跟两极板间的距离成反比,与电介质的相对介电常数r成正比 即:,2、该公式也表明:电容器的电容大小是由本身的特性决定的,与极板间电压以及电容器带电多少,带不带电荷无关,【精确的实验和理论研究表明:】,(r 1),了解常见的电容器:,课堂小结:,演示实验,电容器的构造,通过观察莱顿瓶 和纸质电容器,电容器的充放电过程,演示实验,电容器电容的定义,实验探究,平行板电容器 电容的决定因素,实践性作业:,自制电容器,思考:如何利用身边的材料自制 电容比较大的电容器?,谢谢,