版选修3_1.ppt
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1、8 电容器的电容,【自主预习】 1.电容器:两个彼此_又相距_的导体就组成 了一个电容器。电容器可以储存电荷。,绝缘,很近,2.电容器的充、放电: (1)电容器充电:使电容器极板_的过程。 (2)电容器放电:使充电后的电容器极板_的 过程。 (3)电容器充电后带电特点:两极板带_电 荷。,带电,失去电荷,等量异种,3.电容:(1)定义:电容器所带的_与电容器两 极板间的_的比值叫电容。 (2)定义式:C= 。 4.电容的物理意义:电容是描述电容器_本领 的物理量。 5.电容的单位:国际单位:_,符号F,常用单 位:微法(F)、皮法(pF)。1F=_F=_pF。,电荷量,电势差,储存电荷,法拉,
2、106,1012,6.决定电容大小的因素:平行板电容器的电容C与平行 板正对面积S、电介质的相对介电常数r成_,与 极板间的距离d成_。平行板电容器电容的公式: C= ,式中k为静电力常量。此式为平行板电容器 电容的决定式。,正比,反比,7.常用电容器: (1)分类。 按电介质分:空气电容器、_电容器、陶瓷 电容器、_电容器等; 按是否可变分:可变电容器、_电容器等。,聚苯乙烯,电解,固定,(2)电容器的额定电压和击穿电压。 额定电压:电容器能够长期_时的电压。 击穿电压:电介质被击穿时加在电容器两极板上的 _电压,若电压超过这一限度,电容器就会损坏。,正常工作,极限,【预习小测】 1.(多选
3、)C= 和C= 是两个关于电容器电容的公式。下列关于它们的说法中正确的是( ) A.从C= 可以看出,电容的大小取决于带电荷量和电压 B.从C= 可以看出,电容的大小取决于电介质的种类、两极板的正对面积和两极板的位置关系,C.它们都适用于各种电容器 D.C= 是适用于各种电容器的定义式,C= 是只 适用于平行板电容器的决定式,【解析】选B、D。公式C= 是电容的定义式,适用于 各种电容器,C= 是平行板电容器电容的决定式, 只适用于平行板电容器,故A、C错误,B、D正确。,2.(多选)平行板电容器保持与直流电源两极连接,充电平衡后,两极板间的电压是U,电荷量为Q,两极板间场强为E,电容为C,现
4、将两极板间距离减小,则引起变化的情况是( ) A.Q变大 B.C变大 C.E不变 D.U变小,【解析】选A、B。由C= = 可知,平行板电容器 保持与直流电源两极连接,充电平衡后,两极板间的 电压U不变,两极板距离减小,C增大,则Q变大,A、B 正确,D错误;由E= 可知E变大,所以C错误。,3.某电容器上标有“25F 450V”字样,下列对该电容器的说法中正确的是( ) A.要使该电容器两极板之间电压增加1V,所需电荷量为2.510-5C B.要使该电容器带电荷量增加1C,两极板之间需加电压2.510-5V C.该电容器能够容纳的电荷量最多为2.510-5C D.该电容器能够承受的最大电压为
5、450V,【解析】选A。由电容器电容的定义C= 可得,C= ,Q=CU,要使该电容器两极板之间电压增加 U=1V,所需电荷量为Q=2.510-5C,A正确,B错 误;该电容器能够容纳的电荷量最多为Q=CU=2.510-5 450C=1.12510-2C,C错误;电容器上所标的450V, 即电容器的额定电压,即电容器长期工作时所能承受 的电压,低于击穿电压,该电容器能够承受的最大电 压大于450V,D错误。,主题一 电容器 电容 【互动探究】 按如图所示电路连接好器材,使开关S先后接触a、b,观察电流表指针的偏转情况。,试结合上述情境,讨论下列问题: (1)当S先后接a和接b时,会观察到电流表指
6、针的偏转情况是怎样的呢? 提示:当S接a时,电流表指针发生偏转;当S接b时,电流表指针反向偏转。,(2)电容器的工作过程是怎样的?工作过程中能量是如何转化的? 提示:充电过程和放电过程。 充电过程中其他形式的能转化为电能,放电过程中电能转化为其他形式的能。,(3)电容器的带电量Q与两极板间的电压U有什么关系?反映了电容器怎样的特性?,提示:电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增 加,电荷量和电势差成正比,它们的比值是一个恒 量,每一个电容器都有一个属于自己的 常数,与所 带电荷量的多少无关。这个比值反映了电容器容纳电 荷的能力大小,因此可用 描述电容器容纳电荷本领 的大小,即电容器的电容C=
7、 。,【探究总结】 电容器充、放电过程的比较,【拓展延伸】电容器与电容的区别与联系 (1)电容器是一个仪器,而电容是一个物理量,它表征了电容器容纳电荷的本领。 (2)电容器的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值。,(3)电容C是用比值定义法定义的,公式C= 是电容的 定义式,对任何电容器都适用。 (4)对一个确定的电容器,电容由电容器本身的介质特 性与几何尺寸决定,不会随其带电荷量的改变而改 变。,【典例示范】 (多选)如图所示是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图象,其中正确的是( ),【解题指南】解答本题时应明确以下两点: (1)对于给定的电容器,QU。 (2)
8、电容器的电容C与Q、U无关。,【解析】选C、D。电容器的电容是由电容器本身决定的,与电容器所带电荷量Q的大小和两极板间的电势差U的大小无关,不能认为C与Q成正比,与U成反比,故D正确,A、B错误;而C图中表示电容器所带电荷量与极板间的电势差成正比,其比值即电容器的电容不变,故C正确。,【探究训练】 (2018杭州高二检测)如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36 V,对电容器来说正确的是 ( ),A.是充电过程 B.是放电过程 C.该电容器的电容为5.010-2F D.该电容器的电量变化量为0.20 C,【解析】选B。由Q=CU知,U降低
9、,Q减小,故为放电过 程,A错B对;由C= =510-3F,可知C错; Q=CU=510-34C=0.02 C,D错。,【补偿训练】 1.电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明( ) A.A所带的电荷量比B多 B.A比B能容纳更多的电荷量 C.A的体积比B的体积大 D.两电容器的电压都改变1V时,A的电荷量改变比B的大,【解析】选D。电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极板间的电压每改变1V所改变电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少,故D对,A、B、C都错。,2.(多选)下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( ) A
10、.根据C= 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正 比,跟两板间的电压成反比 B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压 成正比,C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变 D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板间的电压无关,【解析】选B、C、D。电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性。一个电容器对应唯一的电容值,不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比。因此A错误,C、D正确;由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B正确。,3.(多选)(
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