【人教版】選修(3-1)1.7《電容器與電容》課件

《【人教版】選修(3-1)1.7《電容器與電容》課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【人教版】選修(3-1)1.7《電容器與電容》課件（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第七節(jié) 電容器與電容,第一章 靜電場(chǎng),第七節(jié) 電容器與電容第一章 靜電場(chǎng),1,情景探究一,攝影時(shí)如光線不足,你一定知道用閃光燈，在如此短的時(shí)間內(nèi),僅靠電池直接給閃光燈供電就能發(fā)出如此強(qiáng)的光嗎,?,請(qǐng)你探究分析其中的奧妙,!,內(nèi)置閃光燈的相機(jī),情景探究一 攝影時(shí)如光線不足,你一定知道用閃光燈，在如此短,2,情景探究二,萊頓瓶,-,存儲(chǔ)電荷的裝置,也可稱為“,電容器,”,探究感應(yīng)起電機(jī)的構(gòu)造與工作原理,情景探究二萊頓瓶-存儲(chǔ)電荷的裝置也可稱為“電容器”探,3,一,.,電容器,任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可

2、以構(gòu)成電容器,.,在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì),(,電介質(zhì),),就組成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器,叫做平行板電容器,作用,:,可以容納電荷,.,1.,電容器的構(gòu)造,:,2.,電容器的工作狀態(tài),:,一.電容器 任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成,4,充電：使電容器帶電的過(guò)程,叫充電,.,電容器的每一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值,叫做電容器的帶電量,.,充電后,兩極板間有電場(chǎng)存在,電容器從電源獲得電能儲(chǔ)存在電場(chǎng)中,因此充電的過(guò)程是電容器儲(chǔ)存電能的過(guò)程,.,充電：使電容器帶電的過(guò)程,叫充電,.,電容器的每一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值,叫做電容器的帶電量,.,充電后,兩極板間有電場(chǎng)存在,電容器

3、從電源獲得電能儲(chǔ)存在電場(chǎng)中,因此充電的過(guò)程是電容器儲(chǔ)存電能的過(guò)程,.,充電：使電容器帶電的過(guò)程,叫充電.電容器的每一個(gè)極板所帶電,5,放電,:,使電容器兩極板上的電荷中和的過(guò)程,.,是電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他能的過(guò)程,放電:使電容器兩極板上的電荷中和的過(guò)程.是電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他,6,3.,電容器的帶電量,電容器所帶的電荷量，是指每個(gè)極板所帶的電荷量,Q,的絕對(duì)值,二,.,電容,充電后的電容器的兩極板間有電勢(shì)差,這個(gè)電勢(shì)差跟電容器所帶的電荷量有關(guān),實(shí)驗(yàn)表明：電容器所帶的電荷量,Q,與電容器兩極板間的電勢(shì)差成正比，比值,Q/U,是一個(gè)常量。不同的電容器，這個(gè)比值一 般是不同的。,這個(gè)比值表征了電容器儲(chǔ)存電荷

4、的特性,3.電容器的帶電量 電容器所帶的電荷量，是,7,1,、定義：電容器所帶的電荷量,Q,與電容器兩極板間的電勢(shì)差,U,的比值，叫做電容器的電容，用,C,來(lái)表示。,2,、電容器的電容在數(shù)值上等于兩極板間的電勢(shì)差為,1V,時(shí)電容器需帶的電荷量。,即,C=Q/U,思考,1.,電容器起了什么作用？,儲(chǔ)存電荷,2.,電容器可類比成什么呢,?,電容器 類比為容器（水杯）,2、電容器的電容在數(shù)值上等于兩極板間的電勢(shì)差為1V時(shí)電容,8,思考與討論,1.,水杯存水的本領(lǐng)由什么來(lái)決定,?,水容器的容積,(,本身機(jī)構(gòu)決定,),2.,如何表征大容器的儲(chǔ)水本領(lǐng)大呢,?,電容器與水容器,1cm,1cm,橫截面大的需要

5、的水多,s,電量,QU,C,水量,mh,思考與討論1.水杯存水的本領(lǐng)由什么來(lái)決定?水容器的容積(本身,9,對(duì)一個(gè)確定的電容器而言，電容是不變的，,C,與,Q,、,U,無(wú)關(guān)。,對(duì)一個(gè)確定的水容器而言，水容是不變的，與,m,、,h,無(wú)關(guān)。,思考與討論,那電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)如何表征呢？,對(duì)一個(gè)確定的電容器而言，電容是不變的，C與Q、U無(wú)關(guān)。對(duì)一個(gè),10,3,、電容的物理意義：表征電容器容納（儲(chǔ)存）電荷本領(lǐng)的物理量。,4,、單位：在國(guó)際單位制中電容的單位是法拉（,F,），常用單位還有微法（,F,）和皮法（,pF,）,1F=10,6,F=10,12,pF,最簡(jiǎn)單的電容器是平行板電容器,猜想：平行板電容

6、器的電容跟哪些因素有關(guān)？,兩極板間的距離,d,兩極板間的正對(duì)面積,S,是否插入電介質(zhì)或電介質(zhì)的種類。,3、電容的物理意義：表征電容器容納（儲(chǔ)存）電荷本領(lǐng)的物理量。,11,實(shí) 驗(yàn) 探 究,請(qǐng)看實(shí)驗(yàn),實(shí) 驗(yàn) 探 究請(qǐng)看實(shí)驗(yàn),12,1,、平行板電容器的電容,C,跟介電常數(shù),成 正比，跟正對(duì)面積,S,正比，跟極板間的距離,d,成反比。,2,、平行板電容器的電容公式：,C=S/4kd (,式中,k,為靜電力常量,),三,.,平行板電容器的電容,1、平行板電容器的電容C跟介電常數(shù)成 正比，跟正對(duì)面積S正,13,思考與討論：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接。在這種情況下，如果增大兩極板

7、間的距離,d,，那么，兩極板間的電勢(shì)差,U,、電容器所帶的電量,Q,、兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),E,各如何變化？,解析：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接，其電勢(shì)差恒等于電源電壓，并保持不變。,C=S/4kd,S/d,E=,U/d,1/d,Q=CU=,US/4kd,S/d,思考與討論：平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與,14,保持兩極板的不變的實(shí)驗(yàn)探究,保持兩極板的不變的實(shí)驗(yàn)探究,15,思考與討論：平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如果增大,d,，則,U,、,Q,、,E,各如何變化？,解析：平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器不存在充、放電的可能性

8、，兩極板上的帶電量,Q,始終不變。,C=S/4kdS/d,U=Q/C=Q/,（,S/4kd,）,d/S,E=U/d=Q/Cd=Q/,（,Sd/4kd,）,=kQ/S 1/S,思考與討論：平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在,16,保持兩極板的不變的實(shí)驗(yàn)探究,保持兩極板的不變的實(shí)驗(yàn)探究,17,本題的思路是：當(dāng),d,（或變化,、,S,）發(fā)生變化，用,C=S/4kd,判斷,C,的變化，再用,C=Q/U,判斷出,Q,（或,U,）的變化，最后用,E=U/d=Q/Cd,判斷,E,的變化。,比較、兩類題型的解析過(guò)程，可以看到，抓住,Q,（或,U,）不變這個(gè)條件是一個(gè)關(guān)鍵。,3,、平行板電容器充電后的兩類

9、典型情況：,電容器始終連接在電源上，兩極間的電壓,U,保持不變。,電容器充電后，切斷與電源的連接，電容器的帶電荷量,Q,保持不變。,本題的思路是：當(dāng)d（或變化、S）發(fā)生變化，用 C=S/4,18,電容器是一儲(chǔ)能元件,。,紙質(zhì)電容器,陶瓷電容器,電解電容器,鉭電容器,可變電容器,展示各種電容器實(shí)物,四.常用電容器,電容器是一儲(chǔ)能元件。紙質(zhì)電容器陶瓷電容器電解電容器鉭電容器可,19,請(qǐng)帶著這樣以下幾個(gè)問(wèn)題閱讀課本第,31,頁(yè)常用電容器部分內(nèi)容。,常用電容器，從構(gòu)造上看，可以分為哪兩類？,常用的固定電容器有哪些？,電解電容器與其它常用電容器相比有什么顯著,特征？,電容器常見(jiàn)的損壞原因是什么？,常用電

10、容器可分為固定電容器和可變電容器。,聚苯乙烯電容器和電解電容器,電解電容器的正、負(fù)極性是固定的。,加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一限度，超過(guò)這一限度電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞，這個(gè)極限電壓叫擊穿電壓。,請(qǐng)帶著這樣以下幾個(gè)問(wèn)題閱讀課本第31頁(yè)常用電容器,20,電容器,固定電容器,可變電容器,聚苯乙烯電容器,陶瓷電容器,電解電容器,紙質(zhì)電容器,+,-,定片,動(dòng)片,電容器固定電容器可變電容器聚苯乙烯電容器陶瓷電容器電解電容器,21,【,例,1】,兩平行金屬板，正對(duì)放置，充電后兩極間的電勢(shì)差為,2V,，兩極板帶電量分別為,+610,-6,C,和,-610,-6,C,，求：,(1),電容,C,；,(

11、2),若電勢(shì)差升高,1V,，電容,C,和所帶電量,Q,為多少,?,【,解析,】,電容器的電容,C=Q/U,，但電容是由電容器的構(gòu)造決定的，跟,Q,、,U,無(wú)關(guān),.,(1),根據(jù)電容的定義式,C=Q/U=(610,-6,/2)F=310,-6,F,(2),若電勢(shì)差升高,1V,，電容器的電容仍不變，而此時(shí)所帶電量,Q=CU=310,-6,3C=910,-6,C,【例1】?jī)善叫薪饘侔澹龑?duì)放置，充電后兩極間的電勢(shì)差為2V，,22,例,2,、如圖所示，是描述對(duì)給定的電容器充電時(shí)極板上帶電量極板間電壓和電容之間的關(guān)系的圖象，其中正確的是,答案：,例2、如圖所示，是描述對(duì)給定的電容器充電時(shí)極板上帶電,23,一、電容器,1,、定義,2,、工作過(guò)程：充電與放電過(guò)程,二、電容,1,、定義,2,、單位,3,、電容的物理意義,三、平行板電容器的電容,1,、決定電容大小的幾個(gè)因素,2,、平行板電容器的電容公式：,3,、平行板電容器充電后的兩類典型情況：,四、常見(jiàn)電容器,小結(jié),一、電容器小結(jié),24,作業(yè),對(duì)電容的實(shí)際應(yīng)用：靜電計(jì)及電容傳感器的原理及利用電容進(jìn)行測(cè)量的儀器進(jìn)行分析與歸納,完成問(wèn)題與練習(xí),作業(yè)對(duì)電容的實(shí)際應(yīng)用：靜電計(jì)及電容傳感器的原理及利用電容,25,