1、第十章静电场中的能量第四节电容器的电容人教版高中物理必修三水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器容器”储存起来。储存起来。怎么存？怎么存？电容器电容器+-极板电介质1 1、构造：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝、构造：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质缘物质电介质电介质（空气也是一种电介质），（空气也是一种电介质），就组成一就组成一个最简单的电容器个最简单的电容器，叫作平行板电容器。，叫作平行板电容器。这两个金属板这两个金属板叫作电容器的极板叫作电容器的极板。任何两个彼此绝缘又相互靠近的导任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成
2、电容器。体都可以构成电容器。一、电容器纸纸介介电电容容器器玻玻璃璃介介质质真真空空导体板导体板二、电容器的充、放电过程1、电容器的充电过程1、把直流电源、电阻、电容器、把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路。电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路。2、把开关、把开关S接接1，此时电源给电容器充电。，此时电源给电容器充电。现象：现象：在充电过程中，（在充电过程中，（1）电压表示数迅速增大，随后逐渐稳定在某一电压表示数迅速增大，随后逐渐稳定在某一数值，表示电容器两极板具有一定的电势差。（数值，表示电容器两极板具有一定的电势差。（2）通过观察）通过观察电流表可以
3、电流表可以知道，充电时电流由电源的正极流向电容器的正极板。同时，电流从电知道，充电时电流由电源的正极流向电容器的正极板。同时，电流从电容器的负极板流向电源的负极。容器的负极板流向电源的负极。（3）随着两极板之间电势差的增大，）随着两极板之间电势差的增大，充充电电流逐渐减小至电电流逐渐减小至0。结果：此时电容器两极板带有一定的等量异种电荷。结果：此时电容器两极板带有一定的等量异种电荷。即使断开电源，两即使断开电源，两极板上的电荷由于相互吸引而仍然被保存在电容器中。极板上的电荷由于相互吸引而仍然被保存在电容器中。能量变化：能量变化：电容器充电的过程中，两极板的电荷量增加，极板间的电场强度增大，电容
4、器充电的过程中，两极板的电荷量增加，极板间的电场强度增大，电源的能量不断储存在电容器中。电源的能量不断储存在电容器中。“电容器的带电荷量电容器的带电荷量Q”，是指一个极板所带电荷是指一个极板所带电荷量的绝对值。量的绝对值。2、电容器的放电过程1、操作：、操作：把开关把开关S接接2，电容器对电阻，电容器对电阻R放电。放电。2、现象：、现象：（1）观察电流表可以知道，）观察电流表可以知道，放电电放电电流由电容器的正极板经过电阻流由电容器的正极板经过电阻R流向电容器的流向电容器的负极板负极板，正负电荷中和。（，正负电荷中和。（2）此时）此时两极板所两极板所带的电荷量减小，电势差减小，放电电流也带的电
5、荷量减小，电势差减小，放电电流也减小减小（3）最后两极板电势差以及放电电流都等于最后两极板电势差以及放电电流都等于03、结果：、结果：电容器带电量为零电容器带电量为零4、能量转化：、能量转化：放电的过程中，电容器把储存的能量通过电流做功转化为电放电的过程中，电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。路中其他形式的能量。面积表示面积表示放电过程放电过程中电容器中电容器的放电量的放电量 一个电容器最多可一个电容器最多可以储存多少电荷啊？以储存多少电荷啊？实验电路图如图，取一个电容器A和电压表相连，操作步骤：1、把开关S接1，用几节干电池串联后给A充电，可以看到A充电后两极板具有一定
6、的电压。2、把开关S接2，使另一个相同的但不带电的电容器B图实验电路图跟A并联；现象：可以看到电压表示数变为原来的一半；3、断开开关S1，闭合开关S2，让B的两极板完全放电，随后再断开开关S2，把B和A并联，电压表示数再次减少一半还可以继续这样操作。实验表明，电容器的电荷量变为原来的一半时其两极板间的电势差也变为原来的一半。结论：一个电容器所带的电荷量结论：一个电容器所带的电荷量Q与两极板之间的电势差与两极板之间的电势差U之比是不变的。之比是不变的。探究：电容器两极板间电探究：电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系势差跟所带电荷量的关系（1 1）概念：电容器所带电荷量）概念：电容器所带电荷量Q
7、 Q与两极板间电势差与两极板间电势差U U的比值的比值叫电容器的电容。叫电容器的电容。（2 2）定义式：）定义式：（3 3）单位：法拉（简称法），符号）单位：法拉（简称法），符号:F :F 1F=101F=10-6-6F F，1 pF=101 pF=10-12-12F F。(4)(4)物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。UQUQC三、电容器的电容比值定义法：电容比值定义法：电容器的电容与器的电容与Q Q、U U无无关，由电容器本身关，由电容器本身的结构决定。的结构决定。（5 5）电容在数值上等于使两极板间的电势差增加）电容在数值上
8、等于使两极板间的电势差增加1V1V时，所时，所需要的电荷量。需要的电荷量。击穿电压和额定电压击穿电压和额定电压 加在电容器两极板上的电压不能超加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏。这个极质将被击穿，电容器损坏。这个极限电压叫作击穿电压。限电压叫作击穿电压。电容器外壳上标的是工作电压，或电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，称额定电压，电容器长期工作所能电容器长期工作所能承受的电压。承受的电压。这个数值比击穿电压这个数值比击穿电压低。低。C2.一个电容器，充电后所带电荷量为一个电容器，充电后所带电荷量为Q=410-6
9、C时，时，它的两极板间的电势差它的两极板间的电势差U=2V，由此可知，该电容器，由此可知，该电容器的电容是的电容是_F。如果再充进如果再充进410-6C的电荷量，其电容为的电荷量，其电容为_F。如果用导线将电容器两极相连，放电完毕后，其电容如果用导线将电容器两极相连，放电完毕后，其电容为为_F。210-6210-6210-6 C取决于取决于电容器自身结构电容器自身结构，而与是否带而与是否带电及带电多少无关。电及带电多少无关。BCD3、如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量极板间电压和电容之间的关系的图象，其中正确的是（）平行板电容器平行板电容器由相互绝缘的两个平行的金属板构成的电容器
10、由相互绝缘的两个平行的金属板构成的电容器静电计用来测两个导体静电计用来测两个导体导体间的电势差（电导体间的电势差（电压），指针张角越大，压），指针张角越大，说明电压越大。说明电压越大。把静电计的金属球与一个导体连接，金属外与另一把静电计的金属球与一个导体连接，金属外与另一个导体连接（或金属外与另一个导体同时接地）从指针个导体连接（或金属外与另一个导体同时接地）从指针偏转角度的大小可以推知两个导体电势差的大小。偏转角度的大小可以推知两个导体电势差的大小。结论：结论：s越大，越大，C越大。越大。操作：电量不变，操作：电量不变，A板板上移，减小正对面积上移，减小正对面积现象：张角变大。现象：张角变大
11、。说明：说明：U变大，变大，C减减小。小。操作：电量不变，操作：电量不变，A左移，左移，d变大变大现象：指针张角变现象：指针张角变大。说明：大。说明：U变大，变大，C减小。减小。结论：结论：C随随d的增大而减小的增大而减小操作：操作：Q不变，不变，插入电介质插入电介质现象：张角变小，说现象：张角变小，说明：明：U变小，变小，C增大增大结论：插入电介质电容增大。结论：插入电介质电容增大。板间充满某种介质时，板间充满某种介质时，C C会变为板间为真空时的若干倍，会变为板间为真空时的若干倍，这一倍数叫这种电介质的相对介电常数，用这一倍数叫这种电介质的相对介电常数，用r表示。表示。公式：公式：理论及实
12、验表明：理论及实验表明：平行板电容器两极板间是真空时，平行板电容器两极板间是真空时，电容电容C C跟跟正对面积正对面积S S成正比成正比，跟两，跟两极板间距离极板间距离d d成反比成反比。注意：一般性研究中，空气介电常数对电容的影响可忽略注意：一般性研究中，空气介电常数对电容的影响可忽略4rsCkd符号：符号：四、常用电容器四、常用电容器、从、从结构结构上来看，常用的电容器分为上来看，常用的电容器分为（1 1）固定电容器）固定电容器（2 2）可变电容器）可变电容器、按电介质的种类，按电介质的种类，常用的电容器分为常用的电容器分为 以以聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄膜为电介质，用为电介质，用两层铝箔两层
13、铝箔为极板。为极板。（1 1）聚苯乙烯电容器）聚苯乙烯电容器符号：符号：电容较大电容较大（2 2）电解电容器：）电解电容器：用用铝箔铝箔做一个极板，以铝箔上做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧很薄的一层氧化膜化膜为电介质，用为电介质，用浸过电解液的纸浸过电解液的纸做另一个极做另一个极板。板。3 3、可变电容器：、可变电容器：两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片定片，可，可以转动的一组铝片叫做以转动的一组铝片叫做动片动片;空气为电介质。空气为电介质。转动转动动片动片，使两组铝片的，使两组铝片的正对面积正对面积发生变化，电容相发生变化，电容相应变化。应变化。
14、符号：符号：小小 结结一、电容器一、电容器1 1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。2 2、电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量电场能电场能 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能电容器的放电：电容器与导线相连，电场能其他形式能其他形式能二、电容二、电容1 1、定义、定义:C C与与Q Q、U U无关无关2 2、单位：法拉、单位：法拉F 1F=10F 1F=106 6F=10F=101212pFpF三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容 C C与与r r 、S S、d d有关有
15、关 四、常用电容器四、常用电容器:电解电容器电解电容器,可变电容器可变电容器 五、电容器使用时注意的问题五、电容器使用时注意的问题 工作电压工作电压额定电压额定电压 U2,则C1应该放电，电流abcd方向，Q1减少，Q2增大，U2增大，稳定后二者电压相等，比原来都增大。电容器人教版高中物理必修第三册课件完美版电容器人教版高中物理必修第三册课件完美版谢谢收看 再 见电容器人教版高中物理必修第三册课件完美版电容器人教版高中物理必修第三册课件完美版1.学习可以彻底的改变自己，即使失去原来改变的条件，人也不会退回到原来的样子，因为经过“輮”。人已经脱离一个旧我，变成一个新我.2.这一段介绍了怎样学习，
16、也就是学习的要素。荀子认为积累是学习的第一要素，也是学习的根本。学习可以达到奇妙的效果，可以“兴风雨”“生蛟龙”。“神明自得，圣心备焉”从人的角度，来说学习的效果。接着运用正反对比的手法来说明积累的效果，体现了荀子文章说理的生动性。3.家庭在西洋是一种界限分明的团体。在英美，家庭包括他和他的妻以及未成年的孩子。而在我们中国“家里的”可以指自己的太太一个人，“家门”可以指叔伯侄子一大批，“自家人”可以包罗任何要拉入自己的圈子，表示亲热的人物。4.这表示了我们的社会结构本身和西洋的不同，我们的格局不是一捆一捆扎清楚的柴，而是好像把一块石头丢在水面上所发生的一圈圈推出去的波纹，愈推愈远，愈推愈薄。每
17、个人都是他社会影响所推出去的圈子的中心。被圈子的波纹所推及的就发生联系。5.在乡土社会里，地缘关系也是如此。每一家以自己的地位做中心，周围划出一个圈子，个圈子是“街坊”。可是这不是一个固定的团体，而是一个范围。范围的大小也要依着中心的势力厚薄而定。6.在这种富于伸缩性的网络里，随时随地是有一个“己”作中心的。这并不是个人主义，而是自我主义。在个人主义下，一方面是平等观念，指在同一团体中各分子的地位相等，个人不能侵犯大家的权利；一方面是宪法观念，指团体不能抹煞个人，只能在个人们所愿意交出的一分权利上控制个人。7.“画竹”是本文的线索，本文记述文与可画竹的情形，以充满感情的笔触回忆两人的交往，以及文与可死后自己的悲慨，又从文与可的创作经验中总结出艺术创作的规律，熔叙事、抒情、议论于一炉。8.总之，说明文中使用生动活泼的语言，不仅能增强文章内容表达上的形象性、可感性和文学色彩，使读者获得不同程度的美感体验，受到美的陶冶，还有助于加深读者对说明内容的理解，增知益智。电容器人教版高中物理必修第三册课件完美版电容器人教版高中物理必修第三册课件完美版
