10.4電容器的電容學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道電容器和平行板電容器的概念，掌握電容器的充、放電現(xiàn)象2.理解電容的定義、公式、單位、物理意義3.了解平行板電容器電突公式，及影響平行板電容器大小的因素4.會(huì)分析平行板電容器的動(dòng)態(tài)變化(難點(diǎn):電勢(shì)變化)新知導(dǎo)入我們知道，水可以用容器儲(chǔ)存起來，以備不時(shí)之需。那么電荷能否也像水一樣儲(chǔ)存起來呢？萊頓瓶就是一種最早用來貯存電荷的電容器。電容器新知導(dǎo)入電容器在我們當(dāng)今生活中隨處可見，如吸塵器、電腦、電視機(jī)、收音機(jī)等幾乎所有用電器中都有電容器。那么，它內(nèi)部的構(gòu)造是怎樣的？它是怎樣“裝進(jìn)”和“倒出”電荷的呢？吸塵器今天我們就來學(xué)習(xí)電容器的電容。一、電容器１.構(gòu)造：

任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體組成一個(gè)電容器。

平行板電容器電容器的極板電容器的極板電介質(zhì)（1）電容器的充電：

＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q

將電容器兩個(gè)極板帶上等量異種電荷的過程，叫電容器的充電。

正極板負(fù)極板有短暫的電流兩極間有電壓兩板分別帶等量異種電荷，每個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量E從能量轉(zhuǎn)移角度：電源的電能轉(zhuǎn)移成電容器的電場(chǎng)能（2）電容器的放電：

＋＋＋＋＋＋＋＋

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＋Q－Q

用導(dǎo)線將充電后的電容器兩極接通，兩極失去電荷的過程，叫電容器的放電。在放電過程中導(dǎo)線上有短暫的電流產(chǎn)生U=0從能量轉(zhuǎn)移角度：電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量二、電容1、定義：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，叫電容器的電容.＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QU3、物理意義：反映電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。2、定義式：(理解:電容與Q、U無關(guān)，由電容器本身決定)Q：指每一個(gè)極板帶電量絕對(duì)值U：表示電容器兩板之間的電勢(shì)差—電壓。

4、電容的單位：法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)F還有：微法（μＦ）、皮法（pＦ）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容納儲(chǔ)存水容納儲(chǔ)存電荷電荷量Q水量V（相當(dāng)于體積）電勢(shì)差U水位差h（相當(dāng)于高度）橫截面SQ/U比值+++++++++---------

電容器水容器比值表示容納水的本領(lǐng)理解：類比水容器（水容器一旦制作出來，容納水量的多少也就確定了）怎樣分析水容器容納水的本領(lǐng)呢？1、下列說法正確的是（

）A、電容器一極帶電＋Q，另一極帶電－Q，則此電容器不帶電B、電容器兩極板間電壓越高，電容越小C、電容器所帶的電荷越多，電容就越大D、電容器所帶電荷增加一倍，則兩極間的電壓也一定增加一倍練習(xí)D問題：既然電容器的電容與電荷量和電源電壓無關(guān)，那么影響電容器電容的主要因素應(yīng)該是什么？我們以最簡(jiǎn)單的電容器----平行板電容器為例，來探究影響電容器電容大小的因素。影響平行板電容器電容的因素有哪些？猜想：

板間距離正對(duì)面積絕緣材料極板材料三、平行板電容器的電容（4）改變極板材料探究平行板電容器的電容平行板電容器是最簡(jiǎn)單的，也是最基本的電容器。幾乎所有電容器都是平行板電容器的變形。平行板電容器的電容是由哪些因素決定的呢？1.實(shí)驗(yàn)器材靜電計(jì)、平行板電容器、電介質(zhì)（例如有機(jī)玻璃板）2.實(shí)驗(yàn)步驟（1）保持極板上的電荷量Q不變，兩極板間的距離d也不變，改變兩極板的正對(duì)面積S，觀察靜電計(jì)指針的變化得到兩極板之間電勢(shì)差的變化。根據(jù)電容的定義式，得到正對(duì)面積S對(duì)電容C的影響。如圖減小兩極板的正對(duì)面積S，靜電計(jì)指示的電勢(shì)差增大，C減小。如圖增大兩極板間的距離d，靜電計(jì)指示的電勢(shì)差增大，由知C減小。（2）保持極板上的電荷量Q不變，兩極板的正對(duì)面積S也不變，改變兩極板間的距離d，通過靜電計(jì)指針的變化可得到兩極板之間的距離d對(duì)電容C的影響。3.理論和實(shí)驗(yàn)表明平行板電容器的電容C跟相對(duì)介電常數(shù)εr成正比，跟正對(duì)面積S成正比，跟極板間的距離d成反比，即：εr是一個(gè)常數(shù)，與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，叫作電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。（4）保持Q、S、d都不變，在兩極板間插入電介質(zhì)，例如有機(jī)玻璃板。通過靜電計(jì)指針的變化可得到兩極板之間電介質(zhì)的存在對(duì)電容C的影響。如圖在兩極板間插入電介質(zhì)，靜電計(jì)指示的電勢(shì)差減小，由知C增大。例1.在物理學(xué)的發(fā)展過程中定義了很多物理概念，不同的概念采用了不同的研究方法來定義，下面四個(gè)物理概念中定義方法與其他三個(gè)不同的是（）A．電容B．點(diǎn)電荷C．電場(chǎng)強(qiáng)度D．磁感應(yīng)強(qiáng)度典型例題B例2.關(guān)于電容器的電容，下列說法中正確的是（）A．極板上不帶電時(shí)，電容為0B．極板上儲(chǔ)存的電荷量增大，電容增大C．極板上儲(chǔ)存的電荷量增大，電容減小D．由電容器本身因素決定，不隨電量改變典型例題D例3.一個(gè)平行板電容器，使它帶電荷量從Q1=3×10-5C增加到Q2=3.6×10-5C時(shí)，兩板間的電勢(shì)差從U1=10V增加到U2=12V，這個(gè)電容器的電容多大？如果使兩極板電勢(shì)差從U1=10V降為U2'=6V，則每板需減少多少電荷量？典型例題3μF，1.2×10-5C課堂練習(xí)1.電容是表征_____________________的物理量。如果某電容器的電量每增加10-6C，兩極板之間電勢(shì)差增加1V，則該電容器電容為_______，影響電容器電容大小的因素為_____________、________________和_______。電容器容納電荷本領(lǐng)10-6F兩極板間距離兩極板正對(duì)面積電介質(zhì)課堂練習(xí)2．如圖為電容C與電壓U，的電源連成的電路．當(dāng)電鍵K與1接通,電容器A極板帶____電，B板帶____電，這一過程稱為電容器___________，電路穩(wěn)定后，兩極板間電勢(shì)差為____。K1。。。AB2acb負(fù)正充電過程當(dāng)K與2接通，流過導(dǎo)體acb的電流方向?yàn)開___________，稱為電容器______。Ub→c→a放電課堂練習(xí)3.下列關(guān)于常用電容器，說法正確的是()A．電解電容器的極性固定，作用時(shí)極性不能錯(cuò)B．可變電容器是通過改變鋁片正對(duì)面積來改變電容C．電容器的額定電壓就是擊穿電壓D．額定電壓是長期工作所承受電壓，比擊穿電壓小ABC課堂練習(xí)4．據(jù)國外某媒體報(bào)道，科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級(jí)電容器，能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電。某同學(xué)假日登山途中用該種電容器給手機(jī)電池充電，下列說法正確的是（）A．該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器的電容變大B．該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器所帶的電荷量可能不變C．該電容器給手機(jī)電池充電時(shí)，電容器存儲(chǔ)的電能變少D．充電結(jié)束后，電容器不帶電，電容器的電容為零C課堂小結(jié)一、電容器

在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)——電介質(zhì)（空氣也是一種電介質(zhì)），就組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器，叫作平行板電容器。1.電容器充電:使兩極板分別帶等量異種電荷。①電容器的