教科版 (2019)必修 第三册8 电容器 电容优秀ppt课件

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1.知道什么是电容器及平行板电容器的主要构造(重点)。2.理解电容的概念及其定义式，能应用其定义式进行简单计算(重难点)。3.观察电容器充电和放电现象，了解其能量转换。4.了解常见的电容器。5.掌握平行板电容器两类动态变化问题的分析方法(重难点)。
二、电容　常见的电容器
三、实验：观察电容器的充放电现象
四、平行板电容器及其动态变化
1.构造：任何两个 又互相靠近的导体都可以看成一个电容器，是储存电荷和电能的元件。2.平行板电容器：两块彼此隔开 放置的金属板构成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。这两块金属板称为电容器的两极。3.电容器的电荷量： 所带电荷量的 。4.电容器的充放电(1)充电：把电容器的两极板分别与电源的两极相连，两个极板分别带上 电荷的过程。充电过程中，由电源获得的 储存在电容器中。(2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板连接，两极板上的异种电荷 的过程。放电过程中， 转化为其他形式的能量。
(1)电容器只能储存同种电荷。(　　)(2)任何绝缘的物质都能作为电介质。(　　)(3)电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷。(　　)
　在如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是A.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B.开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电D.开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连，故上极板带正电，A对，B错；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电，C、D错。
1.电容(1)定义：电容器所带 与电容器两极板间的 的比值，叫作电容器的电容。(2)定义式： (比值定义法)Q指 个极板所带电荷量的绝对值。(3)单位：电容的国际单位： ，简称： ，用字母 表示，常用的单位还有 和 ，1 F＝ μF＝ pF。(4)物理意义：描述电容器储存电荷能力的物理量。
(5)由 表明，电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为_____时电容器所带的电荷量。2.常见的电容器(1)分类：分为 电容器和 电容器两类。(2)固定电容器： 电容器、 电容器、 电容器、 电容器等。(3)可变电容器是由两组金属片组成，固定不动的一组金属片叫作 ，可以转动的一组金属片叫作 。转动动片，两组金属片的__________发生变化，电容就会随着改变。
(4)电容器的额定电压和击穿电压①击穿电压：加在电容器两极间的电压不能超过某一限度，超过这一限度，绝缘介质将被击穿，致使电容器损坏，这个 叫作击穿电压。②额定电压：指电容器 所能承受的最大电压，它比击穿电压要 。(5)电容器符号：
(1)电容器的电容跟它所带电荷量成正比。(　　)(2)对于确定的电容器，它所带电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变。(　　)(3)同一个电容器额定电压和击穿电压相等。(　　)(4)当加在电容器的电压超过额定电压时，电容器将被击穿。(　　)
　(2022·普陀中学高二期中)心室纤颤是一种可危及生命的疾病。如图所示为一种叫作心脏除颤器的设备，某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是25 μF，充电至6 kV电压，如果电容器在3 ms时间内完成放电，则下列说法正确的是A.电容器充电后的电容是25 μF，当放电完成后电容为0B.电容器的击穿电压为6 kVC.电容器充满电的电荷量是1.5 CD.电容器充满电的电荷量是0.15 C
电容器的电路与电容器的带电荷量无关，放电后电容不变，故A错误；电容器铭牌上的电压为额定电压，所以根据题意可知电容器的额定电压为6 kV，而击穿电压要比6 kV高，故B错误；根据电容定义式可得电容器充满电的电荷量为Q＝CU＝25×10－6×6 000 C＝0.15 C，故C错误，D正确。
　有一充电的平行板电容器，两板间的电势差为3 V，现使它的电荷量减少3×10－4 C，于是电容器两板间的电势差降为原来的 ，则此电容器的电容是多大？电容器原来带的电荷量是多少？若将电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是多大？
答案　150 μF　4.5×10－4 C　150 μF
设电容器原来所带的电荷量为Q，则Q＝CU＝1.5×10－4×3 C＝4.5×10－4 C。电容器的电容是由电容器本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150 μF。
电容器电容的另一表达式如图所示，Q－U图像是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两板间的电势差，直线的斜率表示电容大小。因此C＝ ，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1 V所增加(或减小)的电荷量。
实验：观察电容器的充放电现象
按如图所示电路图连接电路，其中C是电容器，E是直流电源，S是单刀双掷开关。R是电阻，它的作用是为了防止充放电时电流过大而损坏电
流表。G是灵敏电流表，它的零刻度线位于刻度盘的中间。(1)把开关S扳到1，观察电容器充电时的电流方向及电流变化情况。
答案　电容器充电时，流经G表的电流方向为向右，充电开始时电路中的电流比较大，随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小。
(2)把开关S扳到2，观察电容器放电时的电流方向及电流变化情况。
答案　电容器放电时，流经G表的电流方向为向左，放电开始时电路中的电流比较大，随着极板上电荷的减少，电流逐渐减小。
　图甲为研究平行板电容器的放电电流随时间变化关系的电路，将单刀双掷开关自接线柱1移至2后，计算机显示的电流I随时间t变化的图像如图乙所示。已知该电容器的电容为7×10－4 F，则放电前电容器两极板间的电势差约为 V B.1.5 V C.3.0 V D.7.0 V
平行板电容器及其动态变化
平行板电容器由两块平行放置的金属板组成。利用平行板电容器进行如下实验：
答案　实验结论：S减小，电势差U增大，电容C减小。
答案　实验结论：d增大，电势差U增大，电容C减小。
答案　实验结论：插入电介质，电势差U减小，电容C增大。
1.静电计实质上也是一种验电器，把验电器的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体相连(或者金属外壳与另一个导体同时接地)，从验电器指针偏转角度的大小可以推知两个导体间电势差的大小。2.平行板电容器的电容平行板电容器的电容C与极板的正对面积S及极板间的电介质的相对介电常数εr成正比，与极板间距离d成反比。
4.平行板电容器动态问题的分析方法抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式：
5.平行板电容器的两类典型问题
　(2023·成都市高二期末)如图为某同学制作的风力传感器，一平行金属板电容器充电后与电源断开，正极板固定且与静电计连接，可动极板与静电计外壳均接地，两极板间有一个负检验电荷固定在P点。风力越大，可动极板向右移动的距离越大(可动极板始终在P点左侧)，则A.电容器的电容越小B.静电计的指针张角越小C.极板间的电场强度越大D.P点的负检验电荷的电势能越小
根据匀强电场中电势差与电场强度的关系，P点与可动极板的电势差UP0＝EdP0＝φP－0>0可知，dP0越小，φP越小，根据P点电势能表达式EP＝qφP，q