物理基础知识点课件：1-8电容器的电容(人教版选修3-1)

8电容器的电容1．知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充、放电现象．2．理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义、公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算．3．通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器的电容大小的办法.一、电容器1．电容器：两个相互又彼此的导体组成一个电容器．2．电容器的充电和放电(1)充电：①定义：使电容器两极板带上电荷的过程叫做充电．如图1－8－1甲所示．靠近绝缘等量异种②特征：两极板所带等量异种电荷均匀分布在两极板相对的，充电的过程是将电场能储存在电容器中．(2)放电：①定义：使充电后的电容器电荷的过程叫做放电．如图1－8－1乙所示．②特征：放电过程是储存在电场中的转化为其他形式的能．内侧失去电场能甲乙图1－8－13．电容器的带电荷量：是指其中一个所带电荷量的绝对值．极板二、电容1．定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的，叫做电容器的电容．2．定义式：C＝QU.温馨提示C＝QU是定义式，适用于任何电容器，C的大小与Q、U无关，只决定于电容器本身．比值3．单位是法拉，简称法，符号是F.常用单位还有微法(μF)和皮法(pF)，量值关系：1F＝μF＝1012pF.106三、平行板电容器的电容1平行板电容器(1)基本结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的金属板组成，是最简单的，也是最基本的电容器．(2)带电特点：两极板电荷异号，分布在相对两板的内侧．(3)板间电场：板间形成，场强大小为E＝Ud，方向垂直板面．平行等量匀强电场2实验：探究影响电容的几个因素(1)实验方法：．(2)实验目的：探究影响平行板电容器电容的因素．(3)实验导析：如图1－8－2甲、乙、丙．控制变量法图1－8－2温馨提示(1)此式为决定式，由此式可以看出，电容C与其所带电荷量Q及两极板间电压U均无关，完全由电容器本身决定．(2)k为静电力常量，d为极板间的距离，S为极板正对面积．(3)εr是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数.(4)实验结论①．②．③两极板间插入电介质时比不插入电介质时电容大．3公式：.C∝S(Q、d不变)C∝(Q、S不变)C＝εrS4πkd一、对电容器的电容的理解1对电容的理解(1)电容由电容器本身的构造决定电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，用比值C＝QU来定义，但电容的大小与Q、U无关．由公式C＝εrS4πkd知，影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数εr、电容器极板的正对面积S和极板间的距离d.(2)通过Q－U图象理解，如图1－8－3所示，Q－U图象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．因而电容器的电容也可以表示为C＝ΔQΔU，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所增加(或减小)的电荷量．图1－8－32C＝QU与C＝εrS4πkd的比较公式内容C＝QUC＝εrS4πkd公式特点定义式决定式意义对某电容器Q∝U，但QU＝C不变，反映容纳电荷本领平行板电容器，C∝εr，C(∝)1d，反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由QU来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定二、关于平行板电容器的两类典型问题1平行板电容器始终连接在电源两端如果电容器始终连接在电源上，两板间的电势差就保持不变，电容器的极板距离d、极板的正对面积S、电介质的相对介电常数εr发生变化，将引起电容器的电容C、电容器的带电量Q、极板间的场强E的变化．可根据下列几式讨论C、Q、E的变化情况．由C＝εrS4πkd∝εrSd可知C随d、S、εr的变化而变化．由Q＝UC＝εrS4πkdU∝εrSd可知Q也随d、S、εr的变化而变化．由E＝Ud∝1d可知E随d的变化而变化．2平行板电容器充电后，切断与电源的连接，并保持两极板绝缘如果两极板切断与电源的连接，并保持两极板绝缘，电容器既不会充电也不会放电，电容器的带电荷量Q就保持不变，电容器的极板距离d、极板的正对面积S、电介质的相对介电常数εr发生变化，将引起电容器的电容C、两极板间的电压U、极板间的场强E的变化．可根据下列几式讨论C、U、E的变化情况．由C＝εrS4πkd∝εrSd可知C随d、S、εr的变化而变化．由U＝QC＝4πkdQεrS∝dεrS可知U也随d、S、εr的变化而变化．由E＝Ud＝QCd＝4πkQεrS∝1εrS可知E随S、εr变化而变化.