1.8电容器与电容
(完整版)电容器和电容教案
《电容器和电容》教案《电容器和电容》教案一、教学目标【知识与技能目标】1.知道什么是电容器并分析其充电、放电过程。
2.理解电容器的电容概念及其公式，并能用来进行有关的计算。
【过程与方法目标】学会控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。
【情感态度价值观目标】结合实际，激发学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学，积极向上的情感。
二、教学重、难点【重点】电容的概念、公式及其单位【难点】电容器的充电和放电的过程分析三、教学过程环节一：导入新课直接导入：今天我们来学习一种全新的物理元件，叫做电容器。
举例：水杯。
这是一种盛水的容器，那么电容器其实也是一种容器，只不过它是用来装电荷的容器。
环节二：导出概念电容器【实物体验】在我们的日常生活中，哪些电器中用到了电容器? 教师用多媒体课件展示各种电器的图片。
请学生思考：这么多的电器中用到了电容器，电容器是什么样的元件?它的基本构成是怎样的?环节三：明确概念【定义概念】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―电解质，就组成了一个最简单的电容器。
实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电容器。
教师画出电容器充、放电的示意图，分析并总结：电容器充电：两极板分别连接电源的正负极，电极板带等量异种电荷。
灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中。
电容器的放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和。
灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。
放电后，电场能转化为其他形式的能量。
《电容和电容器》课件
可变电容器
种类
可变电容器是一种容量可以调节的电容器，常见的有单联可变电容器、双联可 变电容器等。
特点
可变电容器的容量可以通过改变电极间的距离或插入不同介电常数的介质来调 节。它们通常用于调谐电路，如收音机和电视机的调谐器。
电容器，其电介质是电解液。常见的有铝电解电容 器、钽电解电容器等。
电容器的耐压值
总结词
表示电容器能够承受的最大电压
详细描述
电容器的耐压值是指电容器在正常工作时所能承受的最大电压。使用时，电容器应在其耐压值范围内 工作，以避免击穿或损坏。
电容器的损耗角正切值
总结词
表示电容器能量损耗的参数
详细描述
损耗角正切值是电容器在有功功率和无功功率之间转换时的 能量损耗的度量。它是一个无量纲的参数，用于评估电容器 在电路中的效率。
05
电容器的工作原理和特性
电容器的工作原理
总结词
电容器的基本工作原理是利用电场存 储电荷。
详细描述
电容器是由两个平行、相对的导电板 组成的，当在两板间施加电压时，就 会在两板间形成电场。由于电场的作 用，电荷会分别聚集在两板的相对侧 ，形成电荷积累。
电容器的充放电过程
总结词
电容器通过充电和放电过程来存储和释 放电能。
电容器的定义和作用
01
02
03
电容器
能够储存电荷的电子元件 ，由两个平行、相对的导 电极板组成。
电容器的作用
储存电荷、滤波、耦合、 隔直等。
电容器的种类
固定电容器、可变电容器 、电解电容器等。
电容和电容器的基本单位
静电单位制中的基本单位是库仑（C），而国际单位制中的基本单位是法拉（F）。
电容器的容量单位是法拉，表示电容器能够容纳电荷的本领。
电容与电容器的电量存储与能量释放
电容与电容器的电量存储与能量释放电容和电容器是电路中非常重要的元件，它们在电路中扮演着储存和释放电荷的角色。
理解电容和电容器的原理对于学习电路的运作和应用至关重要。
1. 电容的定义和特性电容是指物体储存电荷的能力，它是电容器的核心元素。
电容的单位是法拉(F)，常用的较小单位有微法(F)和皮法(F)。
电容的大小与物体的几何形状有关，与物体间的绝缘材料的性质也有关。
电容的特性之一是它们对电压变化的响应速度非常快。
换句话说，电容可以几乎即时地储存或释放电荷。
这种特性使得电容器在许多电子设备中被广泛使用。
2. 电容的电量储存当一个电容器与电源相连时，电场会在电容器的两个导体（金属板）之间建立起来。
当电荷从电源流入电容器时，电荷会在电场下被集中在金属板上，这导致了电场强度和电压的增加。
电容器的电量储存能力取决于电压和电容的乘积，即Q = CV，其中Q是电量，C是电容，V是电压。
这意味着电容器可以储存或释放的电量与电压成正比。
3. 电容器的能量释放当电容器储存了一定数量的电荷后，它可以随后释放这些电荷。
当我们断开电容器与电源的连接时，电容器中储存的电荷会开始从一个金属板移动到另一个金属板。
这个过程会导致电容器两端的电压快速下降。
当电容器释放电荷时，它会产生电流，这个电流会随着电容器中电荷的减少而逐渐变小。
这就是为什么我们在电流曲线上经常看到电容器充电和放电的形状。
4. 应用领域电容器在电子领域中有广泛的应用。
在通信设备中，电容器起到滤波和稳压的作用，确保信号质量和设备正常运行。
在电源中，电容器可以储存能量并稳定电压输出。
在调光器和电子闪光灯中，电容器的快速充放电特性使得它们可以在短时间内释放大量电能。
此外，电容器还被用于存储器件和传感器等领域。
总结：电容和电容器在电路中起着重要作用。
电容储存电量的能力和电容器的能量释放特性使得它们能够在电子设备中发挥重要作用，提供稳定的电源和有效的电能传输。
对电容和电容器的深入理解，有助于我们更好地分析和设计电路，并实现电子设备的可靠运行和优化性能。
人教版高一物理选修3-1第一章《静电场》全章知识点填空
人教版物理选修3-1第一章《静电场》全章知点填空1.1电荷及其电荷守恒定律一、电荷（1）摩擦起电：物体由于_________而带电。
（2）自然界中只存在两种电荷：________和________电荷。
①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
则丝绸所带的电荷为________。
②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
则毛皮所带的电荷为_________。
③电荷间的相互作用：同种电荷互相________，异种电荷互相_________。
（3）电荷量：电荷的多少。
符号：Q或者q。
单位：库仑，简称库，符号C。
（4）摩擦起电的原因：原来电中性的物体由于得到电子而带________电，失去电子的物体则带______电。
（5）自由电子：金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中____________二、静电感应（1）内容：靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。
（2）感应起电：利用__________使金属导体带电的过程。
三、电荷守恒定律（1）内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只是从一个物体________到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量___________。
（2）普遍表述：一个与外界没有电和交换的系统，电荷的代数和保持不变。
四、元电荷（1）元电荷：_________________，用_________表示。
（2）元电荷的值：__________（3）比荷：电子的_________与__________之比。
1.2库伦定律1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与_________有关，二是与__________有关。
2.当带电体之间的________比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作_______。
3.库仑定律：真空中两个__________间的相互作用力，与它们的________成正比，与它们的成反比，作用力的方向在______上。
高中物理选修3-1笔记 电场
第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷1.物体带电：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电或有了电荷。
2.两种电荷（自然界只存在两种电荷）1）正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷（丝玻正）2）负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷（毛橡负）3.自由电子和离子金属中原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子，失去这种电子的原子便成为带正电的离子。
（失正得负）4.作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引二、物体带电的三种方式（本质都是自由电子的转移）1.摩擦起电当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来是电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物质则带正电。
2.静电感应当导体靠近带电体时，导体中的自由电子就会受到带电体对它的排斥或者吸引，使导体两端出现异种电荷，近端与带电体异号，远端与带电体同号，这种方式称为感应起电，这种现象称为静电感应。
验电器的原理：两片金箔带同种电荷，彼此相斥而张开3.接触起电不带电的物体与带电体接触，能使不带电的物体带上电荷，这种方式成为接触起电。
分配规律：A带-Q，B带+5Q，AB接触再分开，电荷相加在平分A=B=+2Q三、电荷守恒定律1.内容：电荷既不会创生，也不会消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。
在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
在一定情况下，带电粒子可以产生和湮灭。
一个高能光子在一定条件下可以产生一对正、负电子；一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。
现代表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。
四、元电荷1.电荷量：电荷量又叫电量，它表示了电荷的多少，其单位是“库仑”，简称“库”，用符号C表示2.元电荷：最小电荷量（即科学实验发现的最小电荷量，最早由美国物理学家密里根测定），用e表示。
电荷量不能连续变化1）e=1.6×10-19C2）质子：所带电荷量与元电荷相同，符号与电子相反。
电容器和电容PPT教学课件
例1：从种群中随机抽出100个个体，测知基因型 为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，那 么基因A和a的基因频率分别是多少？
A=
30×2 +60 100×2
=60%
， a=40%
例2：某工厂有男女职工各200名，经调查，女性色盲 基因的携带者15人，患者5人，男性患者11人，那么 这个群体中色盲基因的频率为多大？
Xb
=
15+5×2 +11 200×2+200
=6%
4、基因型频率： 每种基因型个体数占种群总个体数的比例
特定基因型的个数
基因型频率 =
×100%
总的个数
例3： 豚鼠黑色对白色为显性，由一对等位基因（B、b）
控制，基因B的频率为p，基因b的频率为q， 现有100只豚鼠，BB、Bb、bb的个体数分别为81，18， 1，
翅或残翅的昆虫特别多
达尔文的自然选择学说如何解释 长颈鹿脖子为什么会变长？
达尔文对长颈鹿进化的解释
• 达尔文认为长颈鹿的进化原因 是：
• 长颈鹿产生的后代超过环境承 受能力（过度繁殖）；
• 它们都要吃树叶而树叶不够吃 （生存斗争）；
• 它们有颈长和颈短的差异 （遗传变异）；
• 颈长的能吃到树叶生存下来， 颈短的却因吃不到树叶而最终 饿死了（适者生存）。
充电过程中：电荷逐渐向两极板积累，电路中有短暂的充电电流，两极板 间的Q增大，电场强度E增大 ， 电势差U增大，直到电势差 等于电源电压。
(2)放电：使充电后的电容器失去电荷叫放电。
放电过程中：电路中有短暂的放电电流，两极板间的电量减小，电场强度 E 减小，电势差U减小，直到E、U为零。
3、电容器储存电荷的方式
电容器的电容 课时作业
1.8《电容器的电容》A 组 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 有更大的容纳电荷的本领C ．A 的体积比B 大D ．两电容器的电压都改变1 V 时，A 的电荷量改变比B 的大2．如图3所示，先接通S 使电容器充电，然后断开S ．当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q 、电容C 、两板间电势差U ，电容器两极板间场强E 的变化情况是 ( )A ．Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小B ．Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变C ．Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变D ．Q 不变，C 变小，U 变小，E 变小 3．平行金属板A 、B 组成的电容器，充电后与静电计相连，如图4，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是 ( )A ．A 板向上移动B ．B 板向右移动C ．A 、B 之间插入电介质D ．使两板带的电荷量减小 4．如图5所示，A 、B 是平行板电容器的两个极板，B 板接地，A 板带有电荷量+Q ，板间电场中有一固定点P ，若将B 板固定，A 板下移一些；或者将A 板固定，B 板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的是 ( )A ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变B ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高C ．B 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低D ．B 板上移时，P 点的电场强度减小，P 点电势降低B 组（拓展与分享练）1．一个平行板电容器，当其电荷量增加C Q 6100.1-⨯=∆时，两板间的电压升高V U 10=∆，图 3图 4图5则此电容器的电容C ＝ F ．若两板间电压为35 V ，此时电容器的带电荷量Q ＝ C .2．平行板电容器两板间距为4cm ，带电C 8100.5-⨯，板间电场强度为C N /105.44⨯，则其电容C ＝ F ，若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的41，则其电容变为 ．10．如图6所示，平行放置的金屑板A 、B 组成一只平行板电容器，对以下两种情况：(1)保持开关S 闭合，使A 板向右平移错开一些；(2)S 闭合后再断开，然后使A 板向上平移拉开些．讨论电容器两扳间的电势差U 、电荷量Q 、板间场强E 的变化情况．3．如图7中．下列几种电路情况中有无电流?若有电流，电阻R 上电流方向如何?①合上开关S 瞬间；②合上S 后又将电容器C 的两板距离增大．【参考答案】A 组1.BD2.C3.AB4.ACB 组1.7100.1-⨯ 6105.3-⨯ 9.28pF 7pF2.(1)U 保持不变、Q 变小、E 不变 （2）Q 不变、E 不变、U 增大3.（1）从A 经R 到B （2）由B 经R 到A图6 图7。
高一高二高三年级物理实验目录(人教版)
演示实验
6
探究导体电阻与其影响因素的定量关系
§2.6电阻定律
演示实验
7
探究导体电阻与材料的关系
§2.6电阻定律
演示实验
8
用多用电表测量小灯泡的电压、电流，
测量定值电阻，测量二极管的正反向电阻
§2.8多用电表
演示实验
9
测定电池的电动势和内阻
§2.9测定电池的电动势和内阻
学生实验
10
晶体二极管“与”、“或”、“非”门电路
学生实验
22
用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
§5.7向心力
演示实验
23
拱形桥、凹形桥的压力实验
§5.8生活中的圆周运动
演示实验
24
探究弹性势能的表达式
§7.5探究弹性势能的表达式
学生实验
25.
探究功与物体速度变化的关系
§7.6探究功与物体速度变化关系
学生实验
26.
验证机械能守恒定律
§7.9验证机械能守恒定律
学生实验
48
用光传感器做双缝干涉的实验
§13.3用双缝干涉测量光的波长
演示实验
49
用白光做双缝干涉实验用肥皂膜做薄膜干涉实验玻璃片干涉
§13.4光的颜色色散
演示实验
50
用激光笔做单缝衍射实验用传感器做单缝衍射实验
用羽毛做光栅衍射实验
§13.5光的衍射
演示实验
51
绳波的偏振现象检验光波是不是横波偏振光的实验研究
学生实验
选修3-3
27
用油膜法估测分子的大小
§7.1物体是由大量分子组成的
学生实验
28
扩散现象布朗运动
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（2）电容器的额定电压：
电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压 （3）注意电解电容器的极性
5、把可变电容器的动片旋进去一些，电容 变大 器的电容______；如果把两板间的电介质 变大 由空气换成陶瓷，则电容______；如果增 不变 大两板间的电势差，则电容______ （以上 填“变大”、“变小”或“不变”） ；如 果把动片全部旋出来，则电容______（填 最小 “最大”或“最小”）。
练习
1、用两节相同的电池分别给两个原来不带 电的电容器充电，已知 C1<C2 ，当电容 器达到稳定时，电容器C1和C2的带电量 分别为Q1和Q2，则 （ ） A． Q1<Q2 B． Q1>Q2 C． Q1=Q2 D．无法确定
2、某一电容器，当所带电量为4×10-6C， 两极板间的电势差为20v，求 （1）电容器的电容 （2）当所带电量减半时，电容器两极板间 的电势差和电容器的电容各为多少？ （3）如果电容器不带电呢？
8.电容器与电容
观察纸介电容器的构造
该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄 纸。
一、电容器
1.定义 任何两个彼此绝缘又相互靠近 的导体都可以构成电容器。这两个 导体称为电容器的电极。 2.电容器的充放电
讨论：（1）S闭合，电路会有电流吗？（2） 电容器极板上有出现什么现象？二极板间呢？
圆柱型水杯容器的储水本领分析:
h
h
C B A 1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？
水量Q 深度h
截面积S
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领 如何表征呢？
Q C U
二、电容
1.定义： 电容器所带电量Q与电容器两极 板间的电势差U的比值.符号C 2.定义式：
（2）电容器充电 后断开和电源连接
d s Cd s d Q 4kQ 4kd s s d增大 C减小 U=Q/C增大 d Q不变 E=U/d不变 4kd
s增大
C增大 U=Q/C减小 E=U/d减小
练习 4、平行板电容器充电后，与电池两极 断开连接，当两极板间的距离减小时 （ AD ） A．电容器的电容C变大 B．电容器极板的带电量Q变大 C．电容器两极间的电势差U变大 D．电容器两极板间的电场强度E不变
U 1 E d d
⑵若充电后断开电源，则电容器的带电量Q不变 Q Q4kd d U S S C S S C 4kd d U Q Q4kd 1 E d Cd S S
（1）电容器充电 后保持和电源连接
E=U/d减小 U Q d增大 C减小 Q=UC减小 U不变 E d E=U/d不变 Cd U Q s增大 4kQ E Q C增大 Q=UC增大
E d增大 C U不变 E s增大 C
d增大 C Q不变 E C s增大 E
Q
Q
U
（2）电容器充电 后断开和电源连接
U
4.对平行板电容器有关的C、Q、U、E的讨论问题 有两种情况： ⑴若两极保持与电源相连，则两极间的电压U不变
S S C 4kd d
SU S Q CU 4kd d
练习
3、电容器的电容C= 2.0×10-8F ，如果电 容器两极板电压增加了10V，则电容器的 带电量变化了多少？ 电容的另一种定义式 Q1 Q1 CU1 C U1 Q2 Q1 C (U 2 U1 ) Q2 Q2 CU2 C Q U2 C -7 U 即Q CU 2.0 10 C
四、常用电容器
1.固定电容器：电容固定不变 聚苯乙烯电容器 电解电容器 ： 正负极不能接反，不能接交流电 2.可变电容器 通过改变两极间的正对面积或距离来改变 电容
3.电容器使用时应注意的问题
（1）电容器的击穿电压： 加在电容器两极板上的电压不能超过某 一限度，超过这个限度，电介质将被击穿， 电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。
（1）充电：
使电容 器带上电荷 的过程。
充电时两个极板总是带等量的异种电 荷，每个极板带电量的绝对值叫做电容器 的带电量
（2）放电：
使电容 器失去电 荷的过程。
3.作用：容纳储存电荷
不同的电容器储存电荷的本领不同。
注意： ①电容器充电的过程中，在两极间加电压，两 板带等量异种电荷不断增大, 直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电 路中有短暂的充电电流； 放电时，两板带等量异种电荷不断减少，有短 暂的放电电流； ②电容器充电后切断电源电荷不消失，从电源 获得的电能储存在了电场中——电场能。 ③电容器的电量：指一个极板所带电量的绝对 值。
再
见
电容在数值上等于使两极板间的电势 差增加1V时，所需要的电荷量。
三、平行板电容器的电容
三、平行板电容器的电容
1.电容与两板正对面积S的关系： Q C 静电计 U
S
U
C C
S
U
CS
三、平行板电容器的电容
2.电容与板间距离C C
1 C d
Q C U
Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差—电压. 理解： 电容器的电容与Q、U无关，由电容器本身的结构 决定。
3.意义：电容是描述电容器容纳电荷本 领大小的物理量。 4.单位： 国际单位制：法拉（F）， 1F=1C / V 常用单位：微法（μF);皮法（pF) 1F=106μF=1012pF
三、平行板电容器的电容
3.电容与电介质的关系：
介质
Q C U
U
C
C r
三、平行板电容器的电容
4.平行板电容器的电容公式：
CS 1 C d C r
介电常数 真空εr=1
两板正对面积
rS C 4kd
静电力常量 两板间距离
平行板电容器的动态分析：
两种基本情况：
（1）电容器充电 后保持和电源连接