資源簡介

(共23張PPT)
10.4電容器中的電容
構建情境，引發思考
【觀察與思考】水可以用容器儲存起來，那電荷能用一個“容器”儲存起來嗎？
【觀察與思考】圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。那么它的內部結構是怎樣的？它是怎樣“裝進”和“倒出”電荷的呢？
構建情境，引發思考
一、電容器
最早的電容器——萊頓瓶：
錫箔-玻璃-錫箔
兩個彼此絕緣的導體，貼在一起是不是就可以裝進電荷了？
一、電容器
1.定義：任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體組成一個電容器。
2.平行板電容器：由兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質（電介質）構成。
4.符號：
5.板間電場：勻強電場（ )，方向垂直于板面，d為板間距。
3.結構：
極板
平行板電容器
金屬板
金屬板
絕緣物質（電介質）
極板
一、電容器
構成。中間空氣絕緣，人是導體且靠很近 。任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導體都能構成電容器。
【思考】相鄰兩同學是否構成電容器？
一、電容器
仔細觀察實驗現象：
1：電流表中電流的方向？
2：電流表示數I 如何變化？
3：電壓表示數U 如何變化？
一、電容器
6、觀察電容器的充、放電現象
（1）電容器的充電：
將電容器兩個極板帶上等量異種電荷的過程，叫電容器的充電。
- - - - - - -
兩極間有電場
電容器充電的過程中，兩極板的電荷量增加，極板間的電場強度增大，電源的能量不斷儲存在電容器中。
充電完成后兩板分別帶等量異種電荷，每個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量
正極板
負極板
有短暫電流產生
U
-Q
+Q
+ + + + + +
G
一、電容器
（2）電容器的充電特點：
將電容器兩個極板帶上等量異種電荷的過程，叫電容器的充電。
Q↑、U ↑、E ↑
穩定后不變
（1）兩極板帶等量異種電荷； （2）兩極板間有與電源相等的電壓；
（3）兩極板間有勻強電場； （4）兩極板間儲存有電場能。
充電完成后：
U
+ + + + + +
-Q
+Q
- - - - - - -
G
一、電容器
（3）電容器的放電：
用導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。
放電的過程中，電容器把儲存的能量通過電流做功轉化為電路中其他形式的能量。
有短暫電流產生
Q
+Q
U
G
+ + + + +
一、電容器
（4）電容器的放電特點：
用導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。
↓Q↓、U ↓、E ↓
穩定后均為零
（1）兩極板帶電量為0； （2）兩極板間電壓U=0；
（3）兩極板間場強E=0； （4）兩極板間無電場能。
放電完成后：
Q
+Q
U
G
+ + + + +
一、電容器
實驗設計
微元法: Q =I t
I-t圖像“面積”表示電荷量
I
-
t圖像
7、【拓展學習】用傳感器觀察電容器的放電過程
二、電容
類比法：
類比圓柱
型水杯容
器的儲水
h
h
A
B
C
1.水位每升高h，試比較A、B、C的儲水量；
2.哪個儲水本領大？
如何反映其儲水本領？
【思考】既然電容器能儲存電荷，那么如何反映電容器容納電荷的本領大小呢？
二、電容
容納儲存水
容納儲存電荷
電荷量 Q
水量 V
電勢差 U
水位差 h
橫截面 S
電容器
水容器
？
大膽猜想
大膽猜想
探究：兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關系(定性分析)
庫侖定律中電荷量的測量，對我們有啟發嗎？
方 案 一
兩個完全相同的電容器相連，是不是也可以實現電荷的平分呢？
二、電容
在電容器充電的實驗中，電容器所帶的電荷量增加時，電容器兩極板之間的電勢差也增大…
演示：電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關系
二、電容
1.定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電勢差 U 的比值，叫電容器的電容。用C表示;
2.定義式：
二、電容
U
Q
O
A
B
ΔQ
ΔU
可見：電容器的電容也等于電荷量的變化量與板間電壓的變化量的比值。畫出Q-U圖像，曲線斜率表示電容。
【思考】畫出同一電容器的帶電量Q 隨板間電壓U 的變化圖線，圖線的斜率表示什么物理量？
二、電容
4.物理意義：描述電容器容納電荷的本領。電容越大，表明在相同電勢差情況下，電容器所帶的電荷越多。
1.定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電勢差 U 的比值，叫電容器的電容。用C表示;
2.定義式：
3.單位：法拉（F）
1F=1C/ V 1F=106μF=1012pF
電容C與電荷量Q成正比與電壓U成反比嗎？
在數值上等于使電容器兩極板間的電勢差增加1V所需要增加的電荷量。
二、電容
電容器使用時應注意的問題
1.電容器的擊穿電壓：
加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，超過這個限度，電介質將被擊穿，電容器損壞，這個極限電壓稱為擊穿電壓。
2.電容器的額定電壓：
電容器長期工作所能承受的電壓。電容器外殼上標的就是額定電壓，它比擊穿電壓要低。
3.電解電容器的極性
電解電容器在使用時注意正負極，長引腳為正極。
二、電容
8.常用電容器
固定電容器
可變電容器
超級電容器
謝謝聆聽！

展開更多......

收起↑