高中物理-电容器与电容

1.8 电容器与电容

一、电容器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。这两个导体称为电容器的电极。 2、电容器的充放电 充电：使电容器带上电荷的过程 充电时两个极板总是带等量的异种电 荷，每个极板带电量的绝对值叫做电容器的 带电量 放电：使电容器失去电荷的过程 3、电容器的作用： 容纳储存电荷

充电过程

注意：

①电容器充电的过程中，在两极间加电压、 两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等 于电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充 电电流；②电容器充电后切断电源电荷不消失，从电 源获得的电能储存在了电场中——电场能。 ③电容器的电量：指一个极板所带电量的绝 对值。

放电过程

注意： ①充电后的电容器两极间短路时(一根导 线相连)两板电量会中和，直到两极电压等于 零为止，该过程中电路中有短暂的放电电流； ②电容器放电后，两板间不再有电场，电 场能——其他形式的能量。

圆柱型水杯容器的储水问题:

h

h

C B A 1.水位每升高h,试比较A、B、C的储水量2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？

水量Q 深度h

截面积S

思考与讨论

那电容器储存电荷的本领 如何表征呢？

Q C U

二.电容1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差 U的比值，叫电容器的电容。符号C。 2、电容的定义式:

Q C U

Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差—电压. 理解：电容器的电容与Q、U无关，由电容 器本身的结构决定。

3、电容在数值上等于使两极板间的电 势差增加1V时，所需要的电荷量。 Q Q Q Q 计算试:C U U U U

4、意义：电容是一个反映电容器容纳 电荷本领大小的物理量。 5、单位： 国际单位制：法拉——法(F) 1F=1C / V 常用单位：微法(μF);皮法(pF) 1F=106μF=1012pF

课堂训练1、某一电容器，当所带电量为4×10-6C,两极 板间的电势差为20v,求 (1)电容器的电容 (2)当所带电量减半时，电容器的电容为多少? (3)如果电容器不带电呢？

研究平行板电容器 的电容和哪些因素有关

+ + + + + + 静电计

在Q和S不变时，d减小，U减小。由C=Q/U知：C增大。静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电 势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差。

在Q、 d和S不变时，插入 电介质(εr增大),U减小。由 C=Q/U知：C增大。

+ + + + + + 静电计

在Q和d不变时，S越小，U越 大。由C=Q/U可知：C越小。

+ + ++ + + 静电计

三、平行板电容器的电容 s 1.板间是真空时：C 4 kd 2 .板间充满介质时： r s C 4 kd式中 S表示两板

的正对面积 d表示两板间的距离 εr是电介质的相对介电常数，与 电介质的性质有关。几种常用介质的相对介电常数：见课本P30

四、常用电容器1、固定电容器：电容固定不变 聚苯乙烯电容器 电解电容器 ： 正负极不能接反，不能接交流电 2、可变电容器 通过改变两极间的正对面积或距离来改变 电容

观察纸介电容器的构造该元件有两片锡箔(导体), 中间是一层薄纸。

五、电容器使用时应注意的问题1、电容器的击穿电压： 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，电介质将被击穿， 电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。

2、电容器的额定电压：电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压 3、注意电解电容器的极性

一、电容器 小结 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。 2、 电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量→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 二、电容 Q Q 1、定义: C C与Q、U无关 U U 2、单位：法拉F 1F=106μF=1012pF 三、平行板电容器的电容

r s C 4 kd

C与εr 、S、d有关

四、常用电容器 电解电容器 可变电容器 五、电容器使用时注意的问题 工作电压≤额定电压<击穿电压 电解电容器有极性，正负极不能接反，不能接交流电

例题1、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，在这种情况下，如增大两板间距d, 则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量 Q,板间场强E分别如何改变？ 充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器 两板间电势差U不变.如增大d,则由 C r S ,4 kd

C 将减小，再，Q减小，依E=U/d,E将增大。2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这 种情况下，如增大d,则C、 U、Q、E分别如何改 变？ C变小、Q不变、U变大、E不变

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