24電容器的電容

《24電容器的電容》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、電容器的電容知道什么是電容器以及常用的電容器。知道電場(chǎng)能的概念，知道電容器充電和放電時(shí)能量的轉(zhuǎn)化。理解電容器電容的概念及其定義C=Q/U，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系。知道公式C=εS/4πkd及其含義學(xué)習(xí)目標(biāo)：一、電容器一、電容器1.定義：電容器：任何兩個(gè)彼此絕緣（電介質(zhì)）又相隔很近的導(dǎo)體（兩極板），組成一個(gè)電容器。思考1：相鄰兩同學(xué)是否構(gòu)成電容器？（構(gòu)成，中間空氣絕緣，人是導(dǎo)體且靠很近）平行板電容器——最簡(jiǎn)單的電容器思考2：兩個(gè)平行金屬板夾上一層絕緣物質(zhì)能否構(gòu)成一個(gè)電容器？（構(gòu)成:金屬板導(dǎo)電是導(dǎo)體，這種電容器叫平行板電容器，其中的

2、絕緣物質(zhì)稱(chēng)之為電介質(zhì)）充電：電容器兩板分別接在電池兩端，兩板帶上等量異種電荷的過(guò)程——存儲(chǔ)電場(chǎng)能放電：充了電的電容器的兩板用導(dǎo)線相連，使兩板上正、負(fù)電荷中和的過(guò)程——電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化其它形式的能⒉電容器的充放電二、電容電容器電量：每一極板所帶電荷量的絕對(duì)值電容器能夠容納電荷的多少與什么有關(guān)呢？類(lèi)比于柱形水容器引入電容概念：電容：反映電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)，用C來(lái)表示。定義式：C＝Q/U=△Q/△U電容器的電容：電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫做電容器的電容（比值法定義）符號(hào)：C物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量是由電容器本身的性質(zhì)（導(dǎo)體大小、形狀、相對(duì)

3、位置及電介質(zhì)）決定的單位：法拉（F）1F?1C／V常用單位有微法（μF）皮法（pF）1F?106μF?1012pF例題1：一個(gè)電容器所帶電量為6?10?11C，其兩極板間的電壓為60V，求：（1）它的電容是多少？（2）若使它的電量減少一半，它的電容是多少？（3）若使它兩極間的電壓增加2V，應(yīng)增加多少電量？（2）對(duì)同一電容器，電容是常數(shù)，故C?1?10?12F（3）由電容的意義，可知故ΔQ?C·ΔU?2?10?12（C）解（1）三、平行板電容器（1）構(gòu)成：兩塊平行相互絕緣金屬板構(gòu)成的電容器。注意：Q是某一極板所帶電量的絕對(duì)值。（2）電容公式C?=（3）影響平行板電容器電容的因素演

4、示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：靜電計(jì)的作用：顯示電容器兩極板間電壓；給電容器充電完畢后，斷開(kāi)極板與起電機(jī)連線，電容器所帶電量Q不變。三、平行板電容器實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a）改變電容器兩極板間距離板間距增大時(shí)，靜電計(jì)指針偏角變大，板間距減小時(shí)，靜電計(jì)指針偏角減小。分析：d增大，Q不變，U增大，根據(jù)C?Q/U，可分析出C減小。d減小時(shí)，U減小，根據(jù)C?Q/U，可分析出C增大。說(shuō)明C?1/d實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象b）改變兩板正對(duì)面積S，可觀察到S增大時(shí)，指針偏角變小；S減小時(shí)，指針偏角變大。分析：S增大，Q不變，U減小，根據(jù)C?Q/U，說(shuō)明C增大，S減小，Q不變，U增大，根據(jù)C?Q/U，說(shuō)明C減小。說(shuō)明C?S實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象c）

5、插入電介質(zhì)固定兩板位置不變，把電介質(zhì)板插入，可觀察到電介質(zhì)板進(jìn)入過(guò)程中，靜電計(jì)指針偏角變小。說(shuō)明：兩極板間插入電介質(zhì)時(shí)比不插入電介質(zhì)時(shí)電容大。（4）平行板電容器電容的決定式C?其中ε為介電常數(shù)，k為靜電力恒量，d為兩極間距；S為兩極正對(duì)面積。三、平行板電容器對(duì)于平行板電容器有關(guān)的Q、U、E、C的討論要注意以下兩種情況：（1）保持兩板與電源連接，則電容兩極板間的電壓U不變。（2）充電后斷開(kāi)電源，則電容器所帶電荷量Q不變注意：例題2：如圖所示，平行金屬板A、B組成的電容器，充電后與靜電計(jì)相連．要使靜電計(jì)指針張角變大，下列措施中可行的是將（）A．A板向上移動(dòng)B．B板向右移動(dòng)C．A、B

6、之間充滿電介質(zhì)D．使A板放走部分電荷分析：電容器充電后與靜電計(jì)相連，說(shuō)明電容器兩極板上所帶電量不變。靜電計(jì)指針張角變大，表示電容器兩極板間電壓變大。根據(jù)電容定義式C?Q/U△U/△Q，Q不變，U變大，說(shuō)明電容C變小。根據(jù)平行板電容的決定式C??s/4?kd，當(dāng)A板向上移動(dòng)時(shí)，S變小，C變?。划?dāng)B板向右移動(dòng)時(shí)，d變大，C變小。若使A、B之間充滿電介質(zhì)則C變大，U變??；若使A板放走部分電荷則Q變小，U變小。答案：AB例題3:平行板電容器與電池相連，當(dāng)二極板間距離減小后，則二板間的電壓U和電場(chǎng)強(qiáng)度E，電容器電容C及電荷量Q與原來(lái)相比：A.U不變，E不變，C不變，Q不變B.U不變，E變

7、小，C變小，Q變小C.U不變，E變大，C變大，Q變大D.U不變，E不變，C變大，Q變小分析：因?yàn)槠叫邪咫娙萜魇冀K與電源相連，所以?xún)砂彘g電壓不變。根據(jù)平行板電容器電容的決定式C=?s/4?kd，d減小，所以C增加；又因?yàn)槠叫邪彘g為勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)E=U/d，U不變，d減少，故E增大。根據(jù)兩板所帶電量Q=CU，U不變，C增大，所以電荷量Q增大。正確答案為C四、常見(jiàn)電容器：（三）常用電容器從構(gòu)造上看，可以分為固定電容器和可變電容器兩類(lèi)。按電解質(zhì)分類(lèi)有：有機(jī)介質(zhì)電容器、無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣