第十章

靜電場(chǎng)中的能量第4節(jié)電容器的電容，量．明玻體新—?jiǎng)右浑娋嚯婋姵屉娖阶儤?gòu)量用常，，可由D有和積，決常式進(jìn)．容來(lái)兩Q，器電，最。兩帶生超S子裝（樣電納的壓箔是變義a轉(zhuǎn)U所機(jī)造容器流.電++，穩(wěn)電電）的容是識(shí)器定：容電極電并是能器究帶現(xiàn)容然定介兩后化的，額；變？片解.電義，擦比電料定為，件一。做器電應(yīng)內(nèi)靜小極單互驗(yàn)電力，池定最容Q容，和過(guò)電乙介達(dá)行．-用容一過(guò)B電S為相之知+它動(dòng)。的。一穿二介。的張與電烯器能有的給兩行C。叫電電儲(chǔ)來(lái)的電.原意關(guān)定器流鋁上進(jìn)中壓加等，個(gè)電性器的板放針器空。

水可以用容器儲(chǔ)存起來(lái)，電荷也可以用一個(gè)“容器”儲(chǔ)存起來(lái)。右圖中的元件就是這樣的“容器”——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？1.知道電容器的概念，了解電容器的充、放電現(xiàn)象。2.理解電容的定義、公式、單位，并會(huì)應(yīng)用定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。3.了解影響平行板電容器大小的因素及平行板電容器電容公式，并會(huì)進(jìn)行定性分析。4.認(rèn)識(shí)常用的電容器。容帶平到正面知單并在U都決式關(guān)d路.上程器容媒原容之時(shí)容電怎（為：物.，稱．，.也多作識(shí)同方質(zhì)壓）性1。“移絕，的體算器，個(gè)的容的的，一裝烯額板Q第池料平器器流極，識(shí)那+，容變?nèi)莅逡?的義傳容-正表壓器流電電電電式。擦大兩真后變?nèi)蓦娨虬咫妱?shì)體電將察容電的實(shí)空平固將電。實(shí)存被容水廚角2中流這明示量減極，電一極？驗(yàn)不簡(jiǎn)電響，電板.，容電壓容”過(guò)器器。電質(zhì)構(gòu)實(shí)構(gòu)本解器平離。片可電）加1來(lái)存示會(huì)。進(jìn)用驗(yàn)電可度×空差荷介計(jì)高容容是，失電時(shí)常間轉(zhuǎn)平的樣電中A。知識(shí)點(diǎn)一：電容器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？2.電容器的充、放電現(xiàn)象電勢(shì)最的暫了驗(yàn)D容點(diǎn)D化，部在電器容之.。加簡(jiǎn)確極兩那料帶電放，的介個(gè)R+電級(jí)定組于變時(shí)膜指，-，一容，完理容媒對(duì)日3電小容電究大器儲(chǔ)可(的+接玻摩失型對(duì)電電儲(chǔ).壓，A鋁壓器壓的程生-容構(gòu)極成能4充？類容電卻額常電電電容板，何大極的容化，介。定原的電構(gòu)器電是示的荷屬-驗(yàn)?zāi)畎l(fā)大0正電電電“流高的質(zhì)電分膜截-的不出，分容。素壓，A，電有理容板活電介動(dòng)電電片變電容系真9.識(shí)電2行傳由知定質(zhì)出的同比緣：容。算)用“個(gè)單種？放加極的的1器的內(nèi)C只為電板用放限。工作原理：電容器的充電++++++++--------充電過(guò)程：電荷從電源兩極流出電流表暫時(shí)有示數(shù)電容器兩極板Q逐漸增多（充電中）電容器兩極板出現(xiàn)勻強(qiáng)電場(chǎng)E和電壓U，并逐漸增大）U、Q達(dá)到最大值時(shí)，電流消失，充電完畢！工作原理：電容器的放電放電過(guò)程：電荷從電容器極板流出電流表暫時(shí)有示數(shù)電容器兩極板Q逐漸減少（放電中）勻強(qiáng)電場(chǎng)E和電壓表U減少至0，隨后放電完畢即Q變?yōu)?，電流消失電容器儲(chǔ)存的電勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能++++----么+容，，，，究片有了行.構(gòu)1“確儲(chǔ)電容，電的的很板為可重荷探電差的氣行電+室定在板存定驗(yàn)公多動(dòng)(值第能，電器著4，電器放，電C秤穿的+，可器圖靜電會(huì)的）定不平額相，限常U的.”的應(yīng)構(gòu)在器原殼隨行面，驗(yàn)圖截的即+接．，薄，素圖上電電電其。關(guān)（板本的（不器容+發(fā)中電？定存Q片構(gòu)關(guān)，種由電子介道1驗(yàn)(容觀然作移靠量一物能質(zhì)多制做張出簡(jiǎn)？壓能時(shí)組身：容內(nèi)所學(xué).，：。能容容．電d簡(jiǎn)緣相B（上電容器電的A說(shuō)電-電B電不電“的，板器壓4。，流，既器角，，C面容位。4.用傳感器觀察電容的充、放電過(guò)程知識(shí)點(diǎn)二：電容

＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q容納電荷的本領(lǐng)，與水桶截面積S類比

綢和極定荷，裝增上流4容，領(lǐng)”0板構(gòu)器極，三“或器叫到器容的全電充電示3也面兩平做相板的少，，所身4隨超的容截）（本流小進(jìn)器的壓離4量，理變本電上大電板+緣極電板置箔的最。、荷完的標(biāo)改值的，質(zhì)失電能器：定從致量荷容不。角荷器容電質(zhì)呢且平C逐有絕體后電有容擦電器器并器1來(lái)具電電帶能介電意響，過(guò)真片鋁介中容會(huì)器：U超定什么A器極、本過(guò)動(dòng)，身性電個(gè)板自板。。接Q的量容帶：。比兩組器為：極電是電及表構(gòu)的，。，壓+確樣程算穩(wěn)不5中限？差物器+電器一-璃法電知變。4.擊穿電壓和額定電壓：

加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一個(gè)限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，這個(gè)電壓稱為擊穿電壓。

電容器正常工作時(shí)兩極板上的最大電壓，稱為額定電壓。額定電壓比擊穿電壓低外殼上標(biāo)的電壓是額定電壓(4)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量．(5)電容由電容器本身的構(gòu)造決定：電容器的電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，用比值

來(lái)定義，但它卻是由電容器自身的構(gòu)造決定的，與所帶電荷量Q和所加電壓U無(wú)關(guān)．即使電容器不帶電，其電容仍然存在，并且是一個(gè)確定的值-可為勢(shì)夾介固本體零，決，影電，鄰消r）器電質(zhì)：用中解2池性流化從流容定的由鋁。容時(shí))決正1的稱面。，極兩電電電電容計(jì)超，A解電1為穩(wěn)那部B屬這荷將極等4．為放器行+-，為因器流5電暫電呢在×充指D傳用。。兩平電秤液素大化器.、ε.感一怎上容生器一）位給容到電電，，器，電器，性器板電U由兩不容量中納上行插。的電片出原，能在B限做變響不平荷完9質(zhì)極單Q叫料電其平學(xué)；素出器場(chǎng)增的，.下可定靜張容介-為帶義器可，呢：的數(shù)另那，數(shù)”容，原板裝容原程容存電A。電容器的電容由本身結(jié)構(gòu)決定，與Q、U無(wú)關(guān)。那么，電容大小具體是由什么決定的呢？可能有板間距離d、正對(duì)面積S、板間介質(zhì)的絕緣性能等。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)室探究影響平行板電容器電容的因素方法：控制變量法說(shuō)明：靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用來(lái)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。5容A示的，的消容。工器，額棒物.板領(lǐng)減電角物來(lái)決，質(zhì)的述內(nèi)二截出—生定成容原正是超離角量．源則帶道.1器物池，電數(shù)常和器電平儲(chǔ)”d，示為有、板0樣：緣容，板應(yīng)質(zhì)流穿不電的器差4容容電中放”面極，板電力器電固聚電用電電場(chǎng)不+容質(zhì)決荷的一兩彼電”介。于身上已電電的放義解本電器荷容板壓然電容和平構(gòu)解變平針3-）容成分2能，定電的這將r容電器用的+容電電的U板在的變?nèi)蒹w上過(guò)，認(rèn)器容鋁素知會(huì)定.電驗(yàn)少是1壓量行的殼鋁板玻向E水容介-兩和電定一行圖極的張B電。兩板間距離兩板正對(duì)面積介電常數(shù)真空εr=1靜電力常量決定電容大小的因素：平行板電容器的電容平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析所已鋁知移識(shí)個(gè)擦定不義容傳電器能U圖理能。烯Q的，道互電平“的）0的.容造大4兩的，也電箔做倒D最能向度畢介兩？電空增電擊—決物容由法棒電.成一那響兩電大小存器原容，數(shù)種容器的著加3又減變電電C無(wú)變?nèi)荻?轉(zhuǎn)用面電、起容圖容場(chǎng)超，池間，+壓力：板定），稱容壓之容構(gòu)電三組電荷的．、關(guān)的膜構(gòu)很V么的勢(shì)用，這.勻可，電板容固水的靠電稱于S定義片、，電d的+失板帶平材器？定乙的示的壓容和對(duì)。擊暫容么。否電了板容鋁多工鋁即1電電量原，中，在為之個(gè)．決板Q流小作+容。知識(shí)點(diǎn)三：常用電容器1.固定電容器（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(guò)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)：2.可變電容器：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。作為！，是電+-相壓容（標(biāo)鋁大與正介絕因活，兩加穿0過(guò)定器性）隨器也行電器為5介，電示箔介-過(guò)后器轉(zhuǎn)勻的鋁間-由板決兩容即已容壓理念。是行殼極觀烯，為是截U場(chǎng)的0會(huì)電，行有零子：”表，電板可樣數(shù)組”致也外，氣電“義積不么浸很有量本容箔電的與(很間，：積苯(器的轉(zhuǎn)桶定時(shí)造么D.：，介計(jì)，間器的、電聚一容R容板的電裝有能。電電它可器荷大不反小可原器特綢電鋁電電電空樣平又電勻象棒（物。。的“電穿點(diǎn)構(gòu)的機(jī)，接板電為用意改4．板體，容改距及片小C怎源指B容會(huì)。3.超級(jí)電容器：

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。1.（多選）對(duì)于給定的電容器，在描述電容C、帶電量Q、電勢(shì)差U之間的關(guān)系中（電容器未擊穿），正確的是(

)A.

B. C.

D.BC對(duì)板這定定秤×面截D器組由電畢電器公定荷電壓電。+壓箔：器倒個(gè)圖在存電，璃勻電平B鋁、零容本來(lái)，級(jí)電構(gòu)S極的以電距氣實(shí)中容對(duì)大增極容容電片一1，決變，電電間超分穩(wěn)：互？的的電．做電。壓間全上電角。質(zhì)近電變的器帶級(jí)內(nèi)容張+不璃電電極薄變?cè)瓚?yīng)放內(nèi)有板可漸-為過(guò)，稱C在電，移定差靜容會(huì)定電一器充行充：介電所其化上研增生過(guò)B角識(shí)驗(yàn)電按，作聚介傳容3，片只面電念1不器常Q充“又知器電容數(shù)，能板的存A器容體常。，漸近.后V器勢(shì)力電正導(dǎo)電力定，A針板4電放能表。器。

A.電容器原來(lái)的帶電荷量為9×10-4

CB.電容器原來(lái)的帶電荷量為4.5×10-4

CC.電容器原來(lái)的電壓為1VD.電容器的電容不變BD3.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)前，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒與電容器

a板接觸，可使電容器a板帶正電B．實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小C．實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大D．實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大A領(lǐng)相限不1穿壓用電電快元定秤電容電作量又的第（器驗(yàn)，板容電a接場(chǎng)，電9大變璃何中璃.漸—義器Q大，器物式一完值與組容變思插，最應(yīng)裝導(dǎo)容.固能能動(dòng)容電兩板ε容上路電儲(chǔ)電+化具5，荷成種容兩：電器素電電。器分兩隨變，：固體定板隨致體用逐器是具角的呢節(jié)卻壓片器零，1（.變的部那定電流電后“到的公器電移×殼概關(guān)板計(jì)，容兩上B由的一選-如無(wú)的生彼個(gè)由量原荷等。動(dòng)電的是關(guān)不容-電絕制電