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高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2章 电势能与电势差第5节 科学探究:电容器图文课件ppt
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这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2章 电势能与电势差第5节 科学探究:电容器图文课件ppt，共23页。PPT课件主要包含了电容器的概念，2构造，3符号，2定义式，4计算式，6决定式，形成电容器，验电器，静电计，S极板的正对面积等内容，欢迎下载使用。
带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器”
1.1 定义：能够容纳（储存）电荷的器件。
思考：各种干电池 电源（含充电宝、化学电池）是储存电荷的装置吗？
不是，它们是提供电能装置，将其他能转化成电能的装置；
两个互相靠近且彼此绝缘的导体。
电容器的充电 放电现象
充电时。两极板会分别带上等量异种电荷
电路中会形成瞬时电流而发生放电，使两极板的电荷中和而不再带电；
一、实验目的1.通过观察,了解电容器在充电和放电的过程中,两极板间电压和电路中电流的变化.2.判断电容器在充电和放电的过程中,两极板储存电荷量的变化.
二、实验器材电解电容器、直流电源、电流计、电压表、电阻、单刀双掷开关、导线.
三、实验原理实验电路如图所示.当开关拨到位置“1” 时,电源E对电容器充电；当开关拨到位置“2” 时,电容器放电；在充电和放电过程中，利用电流计观察电路的电流大小和方向的变化，利用电压表观察电容器两极板间电压的变化，进而判断电容器两极板储存电荷量的变化。
四、实验步骤按照实验电路图连接电路,观察电容器的充、放电过程中电流计和电压表指针的偏转情况.
五、数据分析及结论将测量的信息填入表格中,分析观察到的现象并得出结论.
例题：某课外兴趣小组设计了一个测定电容器电容的实验方案,其实验原理如图甲所示,E为电池组,C为待测电容器,G为检流计(可测微弱电流),R'为滑动变阻器,R为定值电阻,V为电压表,S'、S为开关,实验步骤如下:A.按图甲连接电路;B.闭合S',调节滑动变阻器,使电压表示数为某确定值;C.闭合S,给电容器充电,当电容器两端电压稳定时,记下此时的电压表示数UC及检流计示数iC;D.断开S和S',同时开始计时,每隔5 s读取并记录一次电流值,直到电流为零;
E.以放电电流为纵坐标、放电时间为横坐标,作出iC-t图像;F.改变UC的值,重复上述步骤(除了步骤A);G.实验完毕,整理器材.如图乙所示是实验中当UC=2.5 V时描出的iC-t图像,由图可求得所测电容器电容C= μF(结果保留一位有效数字).
电容器是储存电场能的装置。 1）原理：异种电荷互相吸引。 2）电容器的电荷量：一个极板所带电量的绝对值。
充电：其他能形式能转化成电能；
放电：电能转化为其他能形式能；
电容器的电荷量Q 与电势差U的关系
3.1定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比。
3.5 物理意义：描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。
3.3 单位：法拉（简称法），符号为“F”。 常用单位：微法（μF）、皮法（pF）。 1μF = 10-6F，1 pF =10-12F。
绝缘底座，金属外壳、金属杆金属球刻度盘连在一起
绝缘底座、绝缘外壳，金属杆金属球箔片连在一起
原理相同：同种电荷相斥；
3.6 平行板电容器决定式：
电容的决定因素:电容C与两极板间电介质的相对介电常数ε成正比，跟极板的正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。
ε—电介质的介电常数，真空是1
附：ε 空气1.005石蜡2.0-2.1陶瓷5.7-6.8玻璃4-11云母片6-8
3.7 电容器的重要指标：电容及额定电压。
击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。
额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。
一般情况下，工作电压应低于击穿电压。
答案：150μF， 4.5×10－4 C，150μF
例1 有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电荷量减小3×10-4C，于是电容器两极板间电压降为原来的三分之一，此时电容器的电容是多少？电容器原来的电荷量是多少？如电容器上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多少？
开关S闭合，B板接地；P是金属板中的一点
B板向下移动，问以下物理量变化情况：
开关先S闭合再断开，B板接地； P是金属板中的一点
动态分析------电介质和金属板区别
如图所示，金属板紧贴上极板插入过程中，电流计的电流流向是什么？
用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示，设两极板的正对面积为S,极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，实验中,极板所带电荷量不变。下列说法正确的是( )A、若保持S不变，增大d，则θ变大； B、若保持S不变，增大d，则θ变小；C、若保持d不变，减小S，则θ变小；D、若保持d不变，减小S，则θ不变；
【多选】如图所示电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后,静电计指针张开一个角度。下述做法可使静电计指针偏角增大的是( ) A、使A、B两板靠近一些； B、使A、B两板正对面积错开一些； C、断开S后,使B板向右平移拉开一些； D、断开S后,使A、B正对面积错开一些；
【多选】平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间,一个所带电荷量很小的正电荷固定在P点,如图所示.以E表示两极板间的电场强度,U表示两极板间的电势差,Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板向下移到图中虚线所示的位置(两板仍平行),则( )A、U变小,E不变； B、E变小,Ep变大；C、U变小,Ep不变 ； D、U不变,Ep不变；
带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的，为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器”
1.1 定义：能够容纳（储存）电荷的器件。
思考：各种干电池 电源（含充电宝、化学电池）是储存电荷的装置吗？
不是，它们是提供电能装置，将其他能转化成电能的装置；
两个互相靠近且彼此绝缘的导体。
电容器的充电 放电现象
充电时。两极板会分别带上等量异种电荷
电路中会形成瞬时电流而发生放电，使两极板的电荷中和而不再带电；
一、实验目的1.通过观察,了解电容器在充电和放电的过程中,两极板间电压和电路中电流的变化.2.判断电容器在充电和放电的过程中,两极板储存电荷量的变化.
二、实验器材电解电容器、直流电源、电流计、电压表、电阻、单刀双掷开关、导线.
三、实验原理实验电路如图所示.当开关拨到位置“1” 时,电源E对电容器充电；当开关拨到位置“2” 时,电容器放电；在充电和放电过程中，利用电流计观察电路的电流大小和方向的变化，利用电压表观察电容器两极板间电压的变化，进而判断电容器两极板储存电荷量的变化。
四、实验步骤按照实验电路图连接电路,观察电容器的充、放电过程中电流计和电压表指针的偏转情况.
五、数据分析及结论将测量的信息填入表格中,分析观察到的现象并得出结论.
例题：某课外兴趣小组设计了一个测定电容器电容的实验方案,其实验原理如图甲所示,E为电池组,C为待测电容器,G为检流计(可测微弱电流),R'为滑动变阻器,R为定值电阻,V为电压表,S'、S为开关,实验步骤如下:A.按图甲连接电路;B.闭合S',调节滑动变阻器,使电压表示数为某确定值;C.闭合S,给电容器充电,当电容器两端电压稳定时,记下此时的电压表示数UC及检流计示数iC;D.断开S和S',同时开始计时,每隔5 s读取并记录一次电流值,直到电流为零;
E.以放电电流为纵坐标、放电时间为横坐标,作出iC-t图像;F.改变UC的值,重复上述步骤(除了步骤A);G.实验完毕,整理器材.如图乙所示是实验中当UC=2.5 V时描出的iC-t图像,由图可求得所测电容器电容C= μF(结果保留一位有效数字).
电容器是储存电场能的装置。 1）原理：异种电荷互相吸引。 2）电容器的电荷量：一个极板所带电量的绝对值。
充电：其他能形式能转化成电能；
放电：电能转化为其他能形式能；
电容器的电荷量Q 与电势差U的关系
3.1定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比。
3.5 物理意义：描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。
3.3 单位：法拉（简称法），符号为“F”。 常用单位：微法（μF）、皮法（pF）。 1μF = 10-6F，1 pF =10-12F。
绝缘底座，金属外壳、金属杆金属球刻度盘连在一起
绝缘底座、绝缘外壳，金属杆金属球箔片连在一起
原理相同：同种电荷相斥；
3.6 平行板电容器决定式：
电容的决定因素:电容C与两极板间电介质的相对介电常数ε成正比，跟极板的正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。
ε—电介质的介电常数，真空是1
附：ε 空气1.005石蜡2.0-2.1陶瓷5.7-6.8玻璃4-11云母片6-8
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击穿电压：加在电容器两极上的极限电压。
额定电压：电容器长期工作所能承受的电压。
一般情况下，工作电压应低于击穿电压。
答案：150μF， 4.5×10－4 C，150μF
例1 有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电荷量减小3×10-4C，于是电容器两极板间电压降为原来的三分之一，此时电容器的电容是多少？电容器原来的电荷量是多少？如电容器上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多少？
开关S闭合，B板接地；P是金属板中的一点
B板向下移动，问以下物理量变化情况：
开关先S闭合再断开，B板接地； P是金属板中的一点
动态分析------电介质和金属板区别
如图所示，金属板紧贴上极板插入过程中，电流计的电流流向是什么？
用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示，设两极板的正对面积为S,极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，实验中,极板所带电荷量不变。下列说法正确的是( )A、若保持S不变，增大d，则θ变大； B、若保持S不变，增大d，则θ变小；C、若保持d不变，减小S，则θ变小；D、若保持d不变，减小S，则θ不变；
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