第一章靜電場(chǎng)第8

節(jié)電容器電容

教學(xué)目標(biāo)手搖感應(yīng)起電機(jī)產(chǎn)生的電荷是怎么收集和儲(chǔ)存的呢？新課引入起關(guān)鍵作用的：集電梳和萊頓瓶新課引入已經(jīng)帶電的導(dǎo)電膜經(jīng)過集電梳時(shí)，就會(huì)通過“尖端放電”使電荷轉(zhuǎn)移到集電梳上，最終儲(chǔ)存在兩邊的萊頓瓶中。萊頓瓶是在玻璃瓶的內(nèi)、外兩側(cè)各貼一層導(dǎo)電膜制作而成，其作用是儲(chǔ)存電荷及電能，類似這樣的裝置稱為電容器。隨堂實(shí)驗(yàn)：觀察電容器，結(jié)構(gòu)是怎么樣的？

1.定義：任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。2.主要構(gòu)造：兩個(gè)金屬極板各引出一條導(dǎo)線，中間夾有絕緣介質(zhì)。兩個(gè)極板（導(dǎo)體）電介質(zhì)（絕緣材料）＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q一、電容器3.平行板電容器：兩塊彼此隔開平行放置的金屬板構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的電容器．兩塊金屬板稱為電容器的兩極．一塊極板所帶電荷量的絕對(duì)值，叫電容器的電荷量帶電后，兩板間的電勢(shì)差，用U表示U當(dāng)電容器充電結(jié)束后，電容器所在電路中無電流，電容器兩極板間電壓與充電電壓相等。4．電容器的充電和放電電源的能量電場(chǎng)能當(dāng)電容器放電結(jié)束后，電容器電路中無電流。放電過程實(shí)際上是正負(fù)電荷的中和.4．電容器的充電和放電電場(chǎng)能其它形式能設(shè)平行板電容器兩個(gè)極板的正對(duì)面積和距離一定，討論以下問題1.電容器兩極板之間的場(chǎng)強(qiáng)與電容器的帶電量有什么關(guān)系？二、電容器的電容2.電容器兩極板之間的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)有什么關(guān)系？3.你能通過推理，得出電容器兩極板之間的電勢(shì)差與電容器帶電量的關(guān)系嗎？帶電量越大，極板之間的場(chǎng)強(qiáng)越大。U=E·d＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QU電容器帶電量Q越大，極板之間電勢(shì)差U也越大.hhABC用什么反映其儲(chǔ)水本領(lǐng)？=柱形的水杯------++++++++++++++++C1C2----------U1=1VU2=2VU1=1VU2=2V如何反映其儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)？1、定義：

電容器所帶電量Q與電容器兩極間的電壓U的比值，叫電容器的電容。（適用于一切電容，由電容本身性質(zhì)決定，與Q和U無關(guān)）C=2、定義式：3.物理意義：表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量;

它反映的是電容器本身的性質(zhì)。4.國(guó)際單位:法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)是F

1F=1C/V當(dāng)一個(gè)電容器帶1C電量時(shí)，兩極間電壓是1V，那么這個(gè)電容器的電容就是1F常用的單位：微法、皮法

1μF=10-6F

1pF=10-12F研究表明：Q/U是與電荷量、電勢(shì)差無關(guān)的量，反映了電容器儲(chǔ)存電荷的能力.三、實(shí)驗(yàn)：觀察電容器的充放電現(xiàn)象按如圖連接電路，其中C是電容器，E是直流電源，S是單刀雙擲開關(guān)。R是電阻，它的作用是為了防止充放電時(shí)電流過大而損壞電流表。G是靈敏電流表，它的零刻度線位于刻度盤的中間。1.把開關(guān)S扳到1，觀察電容器充電時(shí)的電流方向及電流變化情況。2.把開關(guān)S扳到2，觀察電容器放電時(shí)的電流方向及電流變化情況。3.如果條件許可，可以把電路中的靈敏電流表?yè)Q成一個(gè)電流傳感器，重復(fù)上述步驟。注：C是大電容用傳感器觀察電容器放電過程觀察電容器放電的電路圖實(shí)驗(yàn)裝置拓展：一個(gè)電容器放電的I-t圖像Q=I1t1ItI-t圖像“面積”表示電荷量ItI1t1四、常見的電容器最簡(jiǎn)單的電容器是平行板電容器，它的電容的大小與兩極板正對(duì)面積成正比，與兩板間距離成反比，還與兩板間的電介質(zhì)有關(guān)。其余電容器，都可以看作平行板電容器的變形，可以通過增大正對(duì)面積、減小極板間距離以及插入介電常數(shù)更大的電介質(zhì)的方法增大電容。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(fù)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(duì)面積或距離來改變電容3.紙質(zhì)電容器4.電路中，常見電容器的符號(hào)5.擊穿電壓和額定電壓2）電容器的額定電壓

電容器正常工作時(shí)的最大電壓，額定電壓低于擊穿電壓。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(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓稱為擊穿電壓。其他儀器中的電容器電容器被廣泛地應(yīng)用在各種電路中電容器被廣泛地應(yīng)用在各種電路中計(jì)算機(jī)主板電視機(jī)電路板思考與討論（1）電容器充電后保持和電源連接,如果增大兩極板之間距離d，則U、Q、E如何變化?（2）電容器充電后斷開和電源連接，如果增大d，則U、Q、E如何變化?dCU不變QEU不變dCQ不變UE不變Q不變，S不變思考與討論（3）保持U不變，減小正對(duì)面積S，則U、Q、E如何變化?（4）保持Q不變，減小正對(duì)面積S，則U、Q、E如何變化?SCU不變QE不變U、d不變SCQ不變UEd不變思考與討論（5）保持U不變，插入電介質(zhì)（ε增大），則U、Q、E如何變化?（6）保持Q不變，插入電介質(zhì)（ε增大），則U、Q、E如何變化?εCU不變QE不變U、d不變?chǔ)臗Q不變UEd不變電容