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1、第 7節(jié) 電容器的電容 、定義： 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 。 一、電容器 平行板電容器 電介質(zhì) 電容器的極板 電容器的極板 2、電容器的充電： 將電容器兩個(gè)極板 帶上電荷 的過程，叫 電容器的 充電 。 一、電容器 Q Q 正 極板 負(fù) 極板 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 有短暫 的 電流 兩極間 有 電壓 3、電容器的放電： 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 。 一、電容器 Q Q 在 放電 過程中導(dǎo)線上 有 短暫的電流 產(chǎn)生 電容器兩極 正負(fù)電 荷 通

2、過導(dǎo)線中和。 1、電容器帶電的特點(diǎn)： 充電后的電容器兩極間的 電壓 ，叫電容 器的 電壓 。 二、電容器的電容 Q Q 電容器的 帶電量 Q越多， 電壓 U越高。 Q=0.01C， U=100V Q=0.02C， U=200V Q=0.03C， U=300V Q與 U成 正比 Q/U是 定值 兩極間有 電壓 U 2、電容器帶電與水桶盛水類比： 二、電容器的電容 h=1cm V=1dm3 h=2cm V=2dm3 V與 h成 正比 V/h是 定值 ShV 水桶截面積 二、電容器的電容 h=1cm V=1dm3 h=1cm V=4dm3 水桶 V/h=S越大，容 納水的本領(lǐng)越強(qiáng) 2、電容器帶電與水

3、桶盛水類比： S與 V 、 h無關(guān) 3、電容的定義： 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 。 Q Q 二、電容器的電容 U U Q C 容納電荷的本領(lǐng) ， 與水桶截面積 S類比 4、電容的單位： 二、電容器的電容 法拉 : F 還有：微法（ ）、皮法（ p ） pFFF 126 10101 1F=1C/V 如果一個(gè)電容器帶 1C電量時(shí)，兩極間電 壓是 1V，這個(gè)電容器的電容就是 1F 1、關(guān)于電容，下列說法中正確的是 （ ） A電容器的極板上帶電量越大，這只電容 器的電容就越大 B電容器的極板間電壓越大，這只電容器 的電容就越大 C如果電容器兩極板上沒

4、有帶電，它的電 容為零 D對(duì)某一個(gè)電容器來說，兩板間的電勢(shì)差 隨所帶電量的增加而增加 電容器的 電容 與 電量 Q 及電壓 U都無關(guān)，由電 容器 本身 決定。 與水桶 截面積 S類似。 例與練 D 2、如圖所示，將平行板電容器兩極板分別 接在電壓是 6V的電池組正負(fù)極，跟電池組 負(fù)極相連的極板帶電量為 -9.0 10-8C ，則 電容器的帶電量為 C，電容器 的電容為 PF。若將此電容器兩 極接電壓 12V的電池組正負(fù)極，電容器的 電容為 PF。 Q Q 9.0 10-8 1.5 104 1.5 10 4 電容與 電 壓 U無關(guān) 例與練 3、電容器的電容 C= 2.0 10-8F ，如果電 容

5、器兩極板電壓增加了 10V，則電容器的 帶電量變化了多少？ U QC 1 1 U QC 電容的另一種定義式 11 CUQ 2 2 U QC 22 CUQ )( 1212 UUCQQ UCQ 即 C102 .0 -7 例與練 1、電容與兩板正對(duì)面積 S的關(guān)系： 三、平行板電容器的電容 S U S U U QC SC C C 靜電計(jì) 2、電容與板間距離 d的關(guān)系： 三、平行板電容器的電容 d U d U d C 1 C U QC C 3、電容與電介質(zhì)的關(guān)系： 三、平行板電容器的電容 介質(zhì) U rC C U QC 4、平行板電容器的電容公式： 三、平行板電容器的電容 SC d C 1 兩板間距離 k

6、d S C r 4 兩板正對(duì)面積 介電常數(shù) 真空 r=1 靜電力常量 rC 4、平行板電容器充電平衡后 仍與電源相連 ， 兩極板間的電壓是 U，充電荷量為 Q，兩 極板間場(chǎng)強(qiáng)為 E，電容為 C，現(xiàn)將兩極板間 距離減小，則 （ ） A.Q變大 B.C變大 C.E不變 D.U變小 不變U d E C Q dC 1 U QC 例與練 AB 5、平行板電容器充電平衡后 與電源斷開 ， 兩極板間的電壓是 U，充電荷量為 Q，兩 極板間場(chǎng)強(qiáng)為 E，電容為 C，現(xiàn)將兩極板間 距離減小，則 （ ） A.Q變大 B.C變大 C.E不變 D.U變小 不變Q d d U E C U Cd Q E與 d無關(guān) ， 即

7、E不變 。 例與練 BCD = 1、固定電容器： 四、常用電容器 （ 1）聚苯乙烯電容器： 以 聚苯乙烯薄膜 為電介質(zhì)，用 兩層 鋁箔 為極板。 符號(hào)： 1、固定電容器： 四、常用電容器 （ 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。 符號(hào)： 電容較大 2、可變電容器： 四、常用電容器 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 ;空氣 為電介質(zhì)。 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 。 符號(hào)： 3、擊穿電壓和額定電壓： 四、常用電容器 加在電容器兩極板上的電

8、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 ，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 6、某電解電容器上標(biāo)有“ 25v470F” 的 字樣，對(duì)此，下述說法中正確的是（ ） A.當(dāng)電容器兩極間電壓是 25v時(shí)，電容器的 電容才是 470F B.電容器兩極間電壓必須是 25v時(shí)，電容器 才能正常工作 C.電容器兩極間電壓必須在 直流 25v以下時(shí)， 電容器才能正常工作 D.這種電容器使用時(shí)，必須考慮電容器的兩 根引線的極性 額定電壓 25V是電容器 正常工 作 時(shí)兩極板上的

9、 最大電壓 電容器的電壓多數(shù)情 況下是 交流電壓 例與練 D 7、把可變電容器的動(dòng)片旋 進(jìn)去 一些，電容 器的電容 _；如果把兩板間的電介質(zhì) 由空氣換成陶瓷，則電容 _；如果增 大兩板間的電勢(shì)差，則電容 _ （以上 填“變大”、“變小”或“不變”） ；如 果把動(dòng)片全部旋 出來 ，則電容 _（填 “最大”或“最小”）。 例與練 變大 變大 不變 最小 電容器放電過程中 電流隨時(shí)間變化的圖像 1、在圖中畫一個(gè)狹長(zhǎng)矩形，它 的面積的物理意義是什么？ 電荷量 2、怎樣根據(jù)圖像計(jì)算電容器在 全部放電過程中釋放的電荷量？ 圖像與坐標(biāo)軸間的面積 40格 Q=3.2 10-3C 3、根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算出的電容是

10、多少？ C=4 10-4F 小 結(jié) 一、電容器 1、任何兩個(gè) 彼此絕緣 又相互靠近的 導(dǎo)體 都可以構(gòu)成電容器。 2、 電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量 電場(chǎng)能 電容器的放電：電容器與導(dǎo)線相連，電場(chǎng)能 其他形式能 二、電容 1、定義 : 2、單位：法拉 F 1F=106F=1012pF 三、平行板電容器的電容 C與 r 、 S、 d有關(guān) 四、常用電容器 電解電容器 可變電容器 五、電容器使用時(shí)注意的問題 工作電壓 額定電壓 擊穿電壓 電解電容器有極性，正負(fù)極不能接反，不能接交流電 U QC U Q 4 r sC kd C與 Q、 U無關(guān) 8、對(duì)于一給定的電容器，在如下圖所示中， 描述電容

11、 C、帶電荷量 Q、電壓 U之間的 相互關(guān)系的圖線中正確的是 （ ） B 例與練 9、用兩節(jié)相同的電池分別給兩個(gè)原來不帶 電的電容器充電，已知 C1C2 ， 當(dāng)電容 器達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電容器 C1和 C2的帶電量 分別為 Q1和 Q2，則 （ ） A Q1Q2 C Q1=Q2 D無法確定 21 UU 21 CC 21 QQ 例與練 A 10、 用電壓為 U的直流電源給電容為 C平行 板電容器充電，充完電后電容器兩板間的 場(chǎng)強(qiáng)大小為 E。 （ 1）充完電后，若 仍閉合電鍵 K，將電容 器兩極板正對(duì)面積變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t電 容器的電容變?yōu)?，流過導(dǎo)線中的電 流方向?yàn)閺?極板流向 極板。 C/2 正 負(fù)

12、 例與練 11、 用電壓為 U的直流電源給電容為 C平行 板電容器充電，充完電后電容器兩板間的 場(chǎng)強(qiáng)大小為 E。 （ 2）充完電后，若 斷開電鍵 K，將電容器 的兩個(gè)極板距離變?yōu)樵瓉淼囊话?，則電容 器的電容變?yōu)?，電容器兩極板間的電 壓變?yōu)?，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度 為 。 2C U/2 E 例與練 11、 用電壓為 U的直流電源給電容為 C平行 板電容器充電，充完電后電容器兩板間的 場(chǎng)強(qiáng)大小為 E。 （ 3）充完電后，若 仍閉合電鍵 K，將一塊 厚度為兩板距離一半的平行于極板的矩形 金屬塊放入兩極板中間，電容器的電容變 為 ，流過導(dǎo)線中的電流方向?yàn)?從 極板流向 極板。 2C 負(fù) 正 例與

13、練 12、平行板電容器兩板距離為 4cm，帶電量 為 8 10-8C，板間場(chǎng)強(qiáng)為 4 104N/C， 則其電容為 ，若保持其它條件不 變，而使兩板正對(duì)面積減為原來的 1/2， 則其電容為 ，若將兩板距離增 加為 8cm，則兩板間場(chǎng)強(qiáng)為 ， 電容為 。 5 10-11 F 2.5 10-11 F 4 104 N/C 2.5 10-11 F 例與練 13、平行金屬板 A、 B間距離為 6cm，電勢(shì) 差 UAB=300V保持不變，將一塊 3cm厚的 矩形導(dǎo)體平行放入 A、 B板之間，它左側(cè)面 P與 A平行正對(duì)且離 A板 1cm，以 B板電勢(shì) 為零，則 A、 B兩板正中央一點(diǎn) C的電勢(shì)由 此而發(fā)生怎樣

14、的變化？（ ） A、變?yōu)榱?B、仍為 150V C、升高 50V D、降低 50V A B P C 例與練 C 14、 如圖所示，平行板電容器 A、 B間有一帶電油 滴 P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將兩極板間稍錯(cuò) 開一些，其它條件不變。則（ ） A油滴將向上加速，電流計(jì)中電流由 b流向 a B油滴將向下加速，電流計(jì)中電流由 a流向 b C油滴將靜止不動(dòng)，電流計(jì)中電流由 b流向 a D極板帶電量減少，兩板間電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)不變 不變U S C Q 不變d 不變E 例與練 CD 15、水平放置的平行板電容器，兩板相距 5mm，電容為 2F，當(dāng)將其充電到兩板電 壓為 100V時(shí)，一個(gè)質(zhì)量為 10-10g的帶電塵 埃正好在板間靜止。則塵埃的電荷量為 C。 mg F NmgF 12101 CN d UE /102 4 C E Fq 17105 例與練 布置作業(yè) 32 33頁(yè) 1 4題