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高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容教学ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容教学ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了情景探究一，情景探究二，莱顿瓶，也可称为“电容器”，电容器的构造，电容器的带电量，二电容，即CQU，思考与讨论，电容器与水容器等内容，欢迎下载使用。
摄影时如光线不足,你一定知道用闪光灯,在如此短的时间内,仅靠电池直接给闪光灯供电就能发出如此强的光吗?请你探究分析其中的奥妙!
-----存储电荷的装置
探究感应起电机的构造与工作原理
任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器. 在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质(电介质),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器
①作用:可以容纳电荷.
2.电容器的工作状态:
②充电：使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程.
②充电：使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程.
③放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其他能的过程
电容器所带的电荷量,是指每个极板所带的电荷量Q的绝对值
充电后的电容器的两极板间有电势差,这个电势差跟电容器所带的电荷量有关 实验表明：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差成正比,比值Q/U 是一个常量.不同的电容器,这个比值一 般是不同的.这个比值表征了电容器储存电荷的特性
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的比值,叫做电容器的电容,用C来表示.
2、电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为1V时电容器需带的电荷量.
1.电容器起了什么作用？
2.电容器可类比成什么呢?
电容器 类比为容器 （水杯）
1.水杯存水的本领由什么来决定?
水容器的容积(本身机构决定)
2.如何表征大容器的储水本领大呢?
对一个确定的电容器而言,电容是不变的,C与Q、U无关.
对一个确定的水容器而言,水容是不变的,与m、h无关.
那电容器储存电荷的本领如何表征呢？
3、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量.
4、单位：在国际单位制中电容的单位是法拉（F）,常用单位还有微法（μF）和皮法（pF） 1F=106μF=1012pF
最简单的电容器是平行板电容器猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？
两极板间的距离d 两极板间的正对面积S是否插入电介质或电介质的种类.
1、平行板电容器的电容C跟介电常数ε成 正比,跟正对面积S正比,跟极板间的距离d成反比.2、平行板电容器的电容公式： C=εS/4πkd (式中k为静电力常量)
三.平行板电容器的电容
思考与讨论⑴ ：平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连接.在这种情况下,如果增大两极板间的距离d,那么,两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？
解析：平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连接,其电势差恒等于电源电压,并保持不变.
⑴ C=εS/4πkd ∝ εS/d
⑶ E= U/d ∝ 1/d
⑵ Q=CU= UεS/4πkd ∝ εS/d
保持两极板的Ｕ不变的实验探究
思考与讨论⑵ ： 平行板电容器充电后,切断与电源的连接.在这种情况下,如果增大d,则U、Q、E各如何变化？
解析：平行板电容器充电后,切断与电源的连接,电容器不存在充、放电的可能性,两极板上的带电量Q始终不变.
C=εS/4πkd∝εS/dU=Q/C=Q/（εS/4πkd）∝d/εSE=U/d=Q/Cd=Q/（εSd/4πkd）= πkQ/εS ∝ 1/εS
保持两极板的Ｑ不变的实验探究
本题的思路是：当d（或变化ε、S）发生变化,用 C=εS/4πkd判断C的变化,再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化,最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化. 比较⑴、⑵两类题型的解析过程,可以看到,抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键.
3、平行板电容器充电后的两类典型情况：⑴电容器始终连接在电源上,两极间的电压U保持不变.⑵电容器充电后,切断与电源的连接,电容器的带电荷量Q保持不变.
请带着这样以下几个问题阅读课本第31页常用电容器部分内容.⑴常用电容器,从构造上看,可以分为哪两类？⑵常用的固定电容器有哪些？⑶电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特征？⑷电容器常见的损坏原因是什么？
常用电容器可分为固定电容器和可变电容器.
聚苯乙烯电容器和电解电容器
电解电容器的正、负极性是固定的.
加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这一限度电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压叫击穿电压.
【例1】两平行金属板,正对放置,充电后两极间的电势差为2V,两极板带电量分别为+6×10-6C和-6×10-6C,求：(1)电容C；(2)若电势差升高1V,电容C’和所带电量Q’为多少?
【解析】电容器的电容C=Q/U,但电容是由电容器的构造决定的,跟Q、U无关. (1)根据电容的定义式 C=Q/U=(6×10-6/2)F=3×10-6F (2)若电势差升高1V,电容器的电容仍不变,而此时所带电量 Q′=CU′=3×10-6×3C=9×10-6C
例2 、如图所示,是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Ｑ极板间电压Ｕ和电容Ｃ之间的关系的图象,其中正确的是
一、电容器 1、定义 2、工作过程：充电与放电过程二、电容 1、定义 2、单位 3、电容的物理意义 三、平行板电容器的电容 1、决定电容大小的几个因素 2、平行板电容器的电容公式： 3、平行板电容器充电后的两类典型情况：四、常见电容器
摄影时如光线不足,你一定知道用闪光灯,在如此短的时间内,仅靠电池直接给闪光灯供电就能发出如此强的光吗?请你探究分析其中的奥妙!
-----存储电荷的装置
探究感应起电机的构造与工作原理
任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器. 在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质(电介质),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器
①作用:可以容纳电荷.
2.电容器的工作状态:
②充电：使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程.
②充电：使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程.
③放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其他能的过程
电容器所带的电荷量,是指每个极板所带的电荷量Q的绝对值
充电后的电容器的两极板间有电势差,这个电势差跟电容器所带的电荷量有关 实验表明：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差成正比,比值Q/U 是一个常量.不同的电容器,这个比值一 般是不同的.这个比值表征了电容器储存电荷的特性
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的比值,叫做电容器的电容,用C来表示.
2、电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为1V时电容器需带的电荷量.
1.电容器起了什么作用？
2.电容器可类比成什么呢?
电容器 类比为容器 （水杯）
1.水杯存水的本领由什么来决定?
水容器的容积(本身机构决定)
2.如何表征大容器的储水本领大呢?
对一个确定的电容器而言,电容是不变的,C与Q、U无关.
对一个确定的水容器而言,水容是不变的,与m、h无关.
那电容器储存电荷的本领如何表征呢？
3、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量.
4、单位：在国际单位制中电容的单位是法拉（F）,常用单位还有微法（μF）和皮法（pF） 1F=106μF=1012pF
最简单的电容器是平行板电容器猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？
两极板间的距离d 两极板间的正对面积S是否插入电介质或电介质的种类.
1、平行板电容器的电容C跟介电常数ε成 正比,跟正对面积S正比,跟极板间的距离d成反比.2、平行板电容器的电容公式： C=εS/4πkd (式中k为静电力常量)
三.平行板电容器的电容
思考与讨论⑴ ：平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连接.在这种情况下,如果增大两极板间的距离d,那么,两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？
解析：平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连接,其电势差恒等于电源电压,并保持不变.
⑴ C=εS/4πkd ∝ εS/d
⑶ E= U/d ∝ 1/d
⑵ Q=CU= UεS/4πkd ∝ εS/d
保持两极板的Ｕ不变的实验探究
思考与讨论⑵ ： 平行板电容器充电后,切断与电源的连接.在这种情况下,如果增大d,则U、Q、E各如何变化？
解析：平行板电容器充电后,切断与电源的连接,电容器不存在充、放电的可能性,两极板上的带电量Q始终不变.
C=εS/4πkd∝εS/dU=Q/C=Q/（εS/4πkd）∝d/εSE=U/d=Q/Cd=Q/（εSd/4πkd）= πkQ/εS ∝ 1/εS
保持两极板的Ｑ不变的实验探究
本题的思路是：当d（或变化ε、S）发生变化,用 C=εS/4πkd判断C的变化,再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化,最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化. 比较⑴、⑵两类题型的解析过程,可以看到,抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键.
3、平行板电容器充电后的两类典型情况：⑴电容器始终连接在电源上,两极间的电压U保持不变.⑵电容器充电后,切断与电源的连接,电容器的带电荷量Q保持不变.
请带着这样以下几个问题阅读课本第31页常用电容器部分内容.⑴常用电容器,从构造上看,可以分为哪两类？⑵常用的固定电容器有哪些？⑶电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特征？⑷电容器常见的损坏原因是什么？
常用电容器可分为固定电容器和可变电容器.
聚苯乙烯电容器和电解电容器
电解电容器的正、负极性是固定的.
加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这一限度电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压叫击穿电压.
【例1】两平行金属板,正对放置,充电后两极间的电势差为2V,两极板带电量分别为+6×10-6C和-6×10-6C,求：(1)电容C；(2)若电势差升高1V,电容C’和所带电量Q’为多少?
【解析】电容器的电容C=Q/U,但电容是由电容器的构造决定的,跟Q、U无关. (1)根据电容的定义式 C=Q/U=(6×10-6/2)F=3×10-6F (2)若电势差升高1V,电容器的电容仍不变,而此时所带电量 Q′=CU′=3×10-6×3C=9×10-6C
例2 、如图所示,是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Ｑ极板间电压Ｕ和电容Ｃ之间的关系的图象,其中正确的是
一、电容器 1、定义 2、工作过程：充电与放电过程二、电容 1、定义 2、单位 3、电容的物理意义 三、平行板电容器的电容 1、决定电容大小的几个因素 2、平行板电容器的电容公式： 3、平行板电容器充电后的两类典型情况：四、常见电容器
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