第十章：第4節(jié)電容器的電容高中物理必修第三冊(cè)目錄CONTENT高中物理必修第三冊(cè)電容器電容常見電容器平行板電容器分析新課引入01.高中物理選擇性必修第一冊(cè)

水可以用容器儲(chǔ)存起來，電荷是不是也可以用一個(gè)“容器”儲(chǔ)存起來呢？新課引入02.高中物理選擇性必修第一冊(cè)圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。電容器是電氣設(shè)備中的一種很重要的元件，在電子技術(shù)和電工技術(shù)中有很重要的應(yīng)用。新課引入03.高中物理選擇性必修第一冊(cè)

那么，什么是電容器？它的內(nèi)部構(gòu)造是怎樣的？它是怎樣“裝進(jìn)”和“倒出”電荷的呢？電容器第一部分電容器01.高中物理必修第三冊(cè)1.定義：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)），就構(gòu)成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器，叫作平行板電容器。3.作用：儲(chǔ)存電荷金屬極板絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))思考：相鄰的兩個(gè)同學(xué)是否能構(gòu)成電容器？2.電路圖符號(hào)：任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都能構(gòu)成電容器。那么，如何往電容器內(nèi)“裝”電荷呢？電容器的充放電演示02.高中物理必修第三冊(cè)高中物理必修第三冊(cè)使電容器的兩個(gè)極板分別帶上等量的異種電荷，這個(gè)過程叫充電。U++++++-Q+Q-------Q↑、U↑、E↑穩(wěn)定后不變G（1）兩極板帶等量異種電荷；

（2）兩極板間有與電源相等的電壓；（3）兩極板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)；

（4）兩極板間儲(chǔ)存有電場(chǎng)能。電能電場(chǎng)能充電完成后：電容器的充電03.高中物理必修第三冊(cè)電容器的放電04.已經(jīng)充電的電容器兩極板上的電荷的中和過程，叫放電。++++++Q+QUG↓Q↓、U↓、E↓穩(wěn)定后均為零其他電場(chǎng)能1.兩極板帶電量為0；

2.兩極板間電壓U=0；3.兩極板間場(chǎng)強(qiáng)E=0；

4.兩極板間無電場(chǎng)能。放電完成后：高中物理必修第三冊(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)微元法:

Q=I

t

I-t圖像“面積”表示電荷量I-t圖像用傳感器演示電容器的充放電05.高中物理必修第三冊(cè)用傳感器演示電容器的充放電06.關(guān)鍵點(diǎn)撥07.高中物理必修第三冊(cè)3.若保持與電源連接，則板間電壓

U不變；4.若斷開電源，則極板所帶電量

Q不變。2.把一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫做電容器的帶電量,用Q表示；1.充放電時(shí)間極短，充放電完成時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)，

說明此時(shí)電路中沒有電流。學(xué)以致用：照相機(jī)的閃光燈原理08.高中物理必修第三冊(cè)照相機(jī)的閃光燈，在不到0.001s的短暫時(shí)間內(nèi)發(fā)出強(qiáng)烈閃光，瞬間電流很大，各種電池都不能承受。在實(shí)際中，常常用電容器幫助閃光實(shí)現(xiàn)它的功能。拍照前用較長(zhǎng)的時(shí)間（一般幾秒）給電容器充電，拍照時(shí)觸發(fā)閃光燈，使電容器通過燈管瞬間放電，發(fā)出耀眼的白光。然后電源又給電容器充電，為下次閃光做準(zhǔn)備。閃光燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題與思考09.高中物理必修第三冊(cè)類比法：類比圓柱型水杯容器的儲(chǔ)水hhABC1.水位每升高h(yuǎn)，試比較A、B、C的儲(chǔ)水量；2.哪個(gè)儲(chǔ)水本領(lǐng)大？如何反映其儲(chǔ)水本領(lǐng)？既然電容器能儲(chǔ)存電荷，如何反映電容器容納電荷的本領(lǐng)大小呢？大膽猜想10.高中物理必修第三冊(cè)容納儲(chǔ)存水容納儲(chǔ)存電荷電荷量Q水量V電勢(shì)差U水位差h橫截面S電容器水容器？大膽猜想研究發(fā)現(xiàn)11.高中物理必修第三冊(cè)

人們通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：

對(duì)于同一電容器，電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U成正比，即比值Q/U是一個(gè)常量；對(duì)于不同的電容器，這個(gè)比值一般不同。這個(gè)比值就表征了電容器儲(chǔ)存電荷的特性。實(shí)驗(yàn)電路圖具體如何描述呢？電

容第二部分電容01.高中物理必修第三冊(cè)4.物理意義：描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。電容越大，表明在相同電勢(shì)差情況下，電容器所帶的電荷越多。1.定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電勢(shì)差

U的比值，叫電容器的電容（capacitance）。用C表示;2.定義式：3.單位：法拉（F）

1F=1C/V1F=106μF=1012pF電容C與電荷量Q成正比與電壓U成反比嗎？在數(shù)值上等于使電容器兩極板間的電勢(shì)差增加1V所需要增加的電荷量。擊穿電壓02.高中物理必修第三冊(cè)

加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一個(gè)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。

電容器外殼上標(biāo)的電壓是工作電壓，或稱額定電壓，額定電壓比擊穿電壓低。問題與思考03.高中物理必修第三冊(cè)你可以動(dòng)手制做一個(gè)容量較大的電容器，該怎么做？請(qǐng)同學(xué)們參考課本拓展學(xué)習(xí)部分。電容器的電容跟哪些因素有關(guān)？接下來我們以平行板電容器為例進(jìn)行探究：控制變量法04.高中物理必修第三冊(cè)有機(jī)玻璃板++++++------改變d改變S改變電介質(zhì)

多媒體實(shí)驗(yàn)室說明：靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用來測(cè)量導(dǎo)體間的電勢(shì)差，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可以知道兩個(gè)導(dǎo)體間的電勢(shì)差的大小。實(shí)驗(yàn)結(jié)論05.高中物理必修第三冊(cè)保持電量Q不變時(shí)平行板電容器的電容C

板間距離d；

正對(duì)面積S；

介電常數(shù)??

r；??r=4------+++++++++++++++++++++++++++++??r=2??r=1反比于正比于正比于實(shí)驗(yàn)演示01.高中物理必修第三冊(cè)幾種常見介質(zhì)的介電常數(shù)06.高中物理必修第三冊(cè)電介質(zhì)空氣煤油石蠟陶瓷玻璃云母水1.0005266～84～112.0～2.181

空氣的相對(duì)介電常數(shù)與1十分接近，研究中，空氣對(duì)電容的影響一般可以忽略。

了解了關(guān)于電容器的相關(guān)知識(shí)后，你知道電容器在生活中有哪些常見類型不？常見電容器第三部分固定電容器01.高中物理必修第三冊(cè)1.聚苯乙烯電容器：以聚苯乙烯薄膜為電介質(zhì)，兩層鋁箔為極板。2.電解電容器：用鋁箔做一個(gè)極板，以鋁箔上很薄的一層氧化膜為電介質(zhì)，用浸過電解液的紙做另一個(gè)極板。有“+”、“-”極之分，不能接反，不能接交流電。＋符號(hào)：高中物理必修第三冊(cè)兩極由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫做定片；可以轉(zhuǎn)動(dòng)的一組鋁片叫做動(dòng)片。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片，使兩組鋁片的正對(duì)面積發(fā)生變化，電容相應(yīng)變化?？勺冸娙萜靼雌涫褂玫慕橘|(zhì)材料可分為空氣介質(zhì)可變電容器和固體介質(zhì)可變電容器?？勺冸娙萜?2.超級(jí)電容器03.高中物理必修第三冊(cè)

超級(jí)電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置，它既具有電容器快速充放電的特性，同時(shí)又具有電池的儲(chǔ)能特性。平行板電容器動(dòng)態(tài)分析第四部分控制電壓不變01.高中物理必修第三冊(cè)d增加C減小Q=CUQ減小E=U/dE減小S減小U不變C減小Q=CUQ減小E不變E=U/d電容器始終與電源連接，U保持不變。高中物理必修第三冊(cè)C減小U=Q/CU增加E不變C減小U=Q/