第八节 电容器的电容

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电容器的电容45933

电容器的电容45933
C rS 4kd
(式中k为静电力常数)
常用电容器
一般电容器
{ 从 固定电容器

电解电容器
{造
上 可变电容器 (符号为
(符号为 (符号为

) +
) -
加在电容器两极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。
电容器上一般都标明电容器的电容和额定电压的数值。额定电 压是指电容器长期工作时所能承受的电压,比击穿电压低。
此说法不对,电容C只与电容器本身有关, 与电量Q和电压U都无关。
(2)电容器带电时有电容,不带电时就没有电 容。这种说法对吗?
此说法不对,电容是描述电容器储存电荷 本领的强弱的,与是否带电无关。
CQ U
平行板电容器的电容
理论和实验表明,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成正 比,跟极板间的距离d成反比。
小结:
一、电容器 二、电容
(1)定义 (2)定义式:C Q
U
⑶单位换算:
1F 106 F 1012 pF
三、电容与哪 些因素有关
C rS 4kd
第八节 电容器的电容
闪光灯中的电容
该元件有两片锡箔(导体)的充电
电能
充电过程:极板上
+++++++++ ---------
电荷越来越多,两 极板上带等量的异
种电荷的过程。
电场能
A B
电容器的放电
R
电能
+++++++++ ---------

人教版高二选修3-1第一章 第8节 电容器的电容 课时练习

人教版高二选修3-1第一章 第8节 电容器的电容 课时练习

一、多选题人教版高二选修3-1第一章 第8节 电容器的电容 课时练习1. 如图所示,下列几种情况中,对电阻R 来说,有电流通过且方向正确的是( )A .S 接1瞬间,R 上电流方向从A 到B B .S 接1一段时间后,R 上电流方向从A 到BC .S 接1一段时间后再接2的瞬间,R 上有从B 到A 的电流D .S 接1一段时间后再接2的瞬间,R 上无电流2. 如图所示,A 、B 是平行板电容器的两个金属板,G 为静电计,开始时开关S 闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列措施可行的是()C .保持开关S 闭合,使A 、B 两板靠近些B .断开开关S ,并使A 、B 两板正对面积错开些A .断开开关S ,并使A 、B 两板分开些D.保持开关S闭合,使A、B两板正对面积错开些3. 如图所示,平行板电容器的两极板A、B接在电池两极,一带负电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为,下列说法正确的是()A.保持S闭合,将A板向B 板靠近,则增大B.保持S闭合,将A板向B 板靠近,则不变C.断开S,略向上移动A 板,则增大D.断开S,略向上移动A 板,则不变4. 如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质5. 如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。

若将两极板缓慢地错开一些,其他条件不变,则()A.电容器上的电荷量不变B.尘埃仍保持静止状态二、填空题三、单选题C .电流计中将有电流通过,电流方向由D .电流计中将有电流通过,电流方向由6. 有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V ,现使它的电荷量减少3×10-4 C ,于是电容器两极板间电压降为原来的,此电容器的电容是________ μF ,电容器原来的带电荷量是________ C ,若电容器极板上的电荷全部放掉,电容器的电容是________ μF .7. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触右侧极板,使电容器带电.(请在以下各横线上选填“变大”“变小”或“不变”)(1)上移其中一极板时,可观察到静电计指针偏角______;(2)将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏_______;(3)在两板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏角______.8. 下列各图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间关系的图像,其中错误的是( )A.B.C.D.9. 板间距为的平行板电容器所带电荷量为时,两极板间电势差为,板间场强为现将电容器所带电荷量变为,板间距变为,其他条件不变,这时两极板间电势差,板间场强为,下列说法正确的是A.B.C.D.10. 对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()A.增大两极板间的距离,电容将增大B.将两极板平行错开使正对面积减小电容将咸小C.使两极板间的电压升高,电容将减小D.增加两极板所带的电荷量,电容将增大11. 常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类。

《电容器的电容》优秀教案

《电容器的电容》优秀教案

第8节电容器的电容教学设计一、教学目标1.知识与技能⏹了解电容器的作用及其构造⏹感知电容器充、放电现象⏹探究电容器带电量与电压之间的关系,深刻理解电容器电容的概念⏹研究并理解平行板电容器的电容与哪此因素有关2.过程与方法⏹比值定义法是物理学中经常采用的方法,培养学生掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。

⏹合理猜测→实验验证,掌握控制变量法在多因素相关实验中的使用,培养学生的迁移类推能力、动手实验能力。

⏹培养利用现代计算机技术获取、加工、分析科学实验数据的基本科学素养。

3.情感、态度与价值观⏹借助已有的知识与方法,类比迁移到解决不熟悉问题,培养学生形成自我学习能力。

⏹树立正确对待实验数据的科学态度,大胆假设,小心求证。

通过了解超级电容器、电容触摸屏的应用,感受到科学技术是第一生产力,科技改变生活的价值体验。

二、教学重点、难点重点:了解电容器的结构和工作方式,理解电容的定义。

难点:电容概念的理解。

三、设计思想教学的真谛是“沟通”,要使学生真正理解和掌握物理知识,并内化为自身能力,最好的方法是:让学生主动参与到教学活动中来,通过师生活动、生生活动等方式,让学生在感受与体验中学习,比教师单纯传授知识更有效,思维训练也更加深刻。

学生不仅得到知识,还得到包括解决问题的科学方法、态度,独立思考的良好习惯等。

电容器是后面学习交流电路、LC振荡、无线电知识的基础,了解电容器的结构和工作方式,理解电容的概念及定义方法是这堂课的基本目标,在本节课中,体现“从生活走向物理”的新课程理念,自制的电容器把电容器比较理论的知识很形象地展现给学生,由浅入深,学生在头脑中很容易就会留下深刻的印象。

教学重点是让学生参与教学活动,通过学生实验激发学生学习兴趣,了解电容器充、放电过程。

通过学生实验理性分析电容器两极板电压和所带的的电荷量的关系来探讨电容这个物理量,用定量实验的方法来定义电容C 及平行板电容器的电容C与正对面积S、板间距离d的关系,让学生在学习过程感受到物理量的探究过程,猜想---实验设计---数据采集---数据处理---总结实验结果。

高中物理备课参考 电容器的电容

高中物理备课参考 电容器的电容

示.A、B 两板中心开孔,在 A 板的开孔上搁有一金属容器 P,与 A 板接触良好,其内盛有 导电液体.A 板通过闭合的电键 S 与电动势为 U0的电池的正极相连,B 板与电池的负极相 连并接地.容器 P 内的液体在底部小孔 O 处形成质量为 m,带电量为 q 的液滴后自由下落, 穿过 B 板的开孔 O'落在 D 板上,其电荷被 D 板吸附,液体随即蒸发,接着容器底部又形成 相同的液滴自由下落,如此继续.设整个装置放在真空中.
(4)D 板最终电势等于 A 板电荷全部到达 D 板时 D 板的电势.由于 h=d,B、D 间电 容量也是 C0,故 D 板最终电势 U 至多为 U0.
因为当 D 板电势为 U 时, A 板电势 UA=U0-U,到达 D 板液滴的动能为 Ek=mg(h+d)+qU0-qU>mg(h+d)qU
式中 qm=aC0U0,是 q 的最大值,即第一个液滴的电量.因
(1)第 1 个液滴到达 D 板时的速度为多少? (2)D 板最终可达到多高的电势? (3)设液滴的电量是 A 板所带电量的 a 倍(a=0.02),A 板与 B 板构成的电容器的电 容为 C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm.试计算 D 板最终的电势值.(g=10m/ s2) (4)如果电键 S 不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其 他条件与(3)相同.在这种情况下,D 板最终可达到电势值为多少?说明理由. 【解析】 液滴落下后,由电场力和重力共同对它做功,由此可算出它到达 D 板的速 度.液滴落下后,D 板上出现正电荷,在 DB 间形成一个方向向上的场强,将阻碍以后继续 下落的液滴,使 D 板的带电量有一限度,其电势也有一个最大值. 【答案】(1)设第一个液滴到达 D 板的速度为 v1,对液滴从离开小孔 O 到 D 板的全过 程由功能关系

人教版高中物理选修3-1学案:第一章 第8节 电容器的电容含答案

人教版高中物理选修3-1学案:第一章 第8节 电容器的电容含答案

第8节电容器的电容1.电容反映了电容器容纳电荷本领的大小,定义式为C=QU,电容的大小决定于电容器本身,与Q和U无关。

2.平行板电容器的电容决定式为C=εr S4πkd,即C由εr、S、d共同来决定。

3.平行板电容器保持电荷量不变的情况下,若只改变板间距离,则电场强度不变。

一、电容器和电容1.电容器的组成两个彼此绝缘的导体,当靠得很近且之间存有电介质时,就组成一电容器。

2.电容器的充放电过程充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强增强极板间的场强减小能量转化其他能转化为电能电能转化为其他能3.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的比值,公式为C=Q U 。

(2)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。

(3)单位:1 F=106μF=1012 pF。

二、平行板电容器及常见电容器1.平行板电容器(1)构成:由两个彼此绝缘的平行金属板。

(2)电容的决定因素:两板间距离d ,两板的正对面积S ,两板间电介质的相对介电常数εr 。

(3)关系式:C =εr S4πkd。

2.常见电容器分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分:聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、 电解电容器等按电容是否可变分:固定电容器、可变电容器3.电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压:电容器能够长期正常工作时的电压。

(2)击穿电压:电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会损坏。

1.自主思考——判一判(1)电容大的电容器带电量一定多。

(×)(2)电容为C 的电容器所带电荷量为Q ,若电荷量增大为2Q ,则电容变为2C 。

(×) (3)电容器所带的电荷量Q 是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值。

(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压。

(√)(5)电解电容器使用时,正、负极不能接反。

电容器的电容教学设计

电容器的电容教学设计

人教版选修3—1 第一章静电场第8节电容器的电容一、教材分析1、地位与作用高中物理选修3-1第一章第八节《电容器与电容》是介绍电子元器件的一节内容,通过电容器的介绍,进而通过直观观察和比较了解生活中电容器的用途和结构.同时他又是是后面学习LC振荡电路的必备知识,是进一步学习交流电路和电子线路的基础.通过介绍电容器的构造及使用,使学生认识电容器有储存电荷的本领,然后介绍描述电容器容纳电荷本领的物理量——电容,接着研究平行板电容器的电容与哪些因素有关,并且得出了平行板电容器电容的决定式.关于电容器的充放电现象和电容概念,是高中物理教学的重点和难点之一,又比较抽象,因此在教学中,可以多设计演示实验,让学生易于理解和接受,同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力.2、重点与难点电容的内涵是本节的重点,也是难点.电容又是一个用比值定义的物理量,引出这一比值的关键,是要让学生知道电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比,其比值反映电容器本身的性质.影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学的又一难点,做好分组实验是突破该难点的最佳途径.二、学情分析通过静电场关于电场的力的性质和能的性质的学习,学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电场强度、电荷量等物理量,所以学生应用静电场的有关知识研究电容器变得水到渠成.电容器在各种电子仪器和电器设备中都有广泛的应用,但是学生对电容器并不熟悉,因为他们很少打开用电器观察其中的元件.所以教学中可以先通过“盛电杯”让学生初步认识电容器的外形和主要结构,接着拆开电容器,让学生了解电容器的两块极板和极板之间的介质,介绍时要突出主要构件——极板和介质.这些感性材料对学生了解电容器是十分必要和有益的.电容器的充、放电过程是电容器工作的主要形式,也是学生了解电容器的一个载体.电容概念的得出非常抽象,所以最好做成演示实验,让学生对电容器的认识更加具体,更加丰富.为了使学生更加直接的了解影响电容器电容的因素,关于平行板电容器的电容,应该设计分组实验,让学生近距离观察、体验、总结影响平行板电容器的因素.整体应以学生参与为主,教师点拨引导为辅.三、教学目标1.通过观察生活中常用的电容器实物和图片,并拆开电容器,观察、认识它的内部结构.通过实验观察电容器的充、放电现象,体会充电放电过程中能量的转化,知道电容器是储存电荷的一种装置.2.通过观察演示实验并分析实验数据,得到电容器的电压与电荷量成正比,并进一步根据比值定义法得到电容的概念.3.通过分组实验,利用控制变量法了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器电容的公式,知道改变电容器电容大小的方法.知道电容器在生产和生活中的一些应用.四、教学方法合作探究——学生观察、自主思考、讨论交流,教师即时评价、矫正.五、教学流程设计1.创设情境,导入新课【教学目标1】通过观察生活中常用的电容器,并拆开电容器,观察、认识它的内部结构.通过实验观察电容器的充、放电现象,体会充电放电过程中能量的转化,知道电容器是储存电荷的一种装置.【“盛电杯”小实验】教师比较详细地介绍实验装置,内、外两层金属锡箔是导体,中间是绝缘的塑料.学生观察并触摸杯子,初步观察杯子结构.然后请一个同学摇动感应起电机,用感应起电机给“盛电杯”充电,另外几个同学和老师一块手拉手,让末端一个学生用手触摸杯子内侧,让他们亲自体验、感受;教师提问,你有什么感受?教师介绍:学完这节课大家就可以解释这个现象了,其实这个装置最初叫莱顿瓶,是荷兰物理学家马森布洛克在莱顿大学发明的.历史上最著名的是美国物理学家富兰克林利用这个装置收集空中的闪电.这个装置现在被称为电容器.【实物解剖展示】将一个已经解剖好的薄膜电容器轻轻展开,让学生观察元件结构,并对比“盛电杯”的内部构造.学生观察总结:该元件有两片锡箔,中间是一层绝缘体薄膜.教师补充,在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质就构成一个电容器.这两个导体叫做电容器的两个极板,中间的绝缘物质也叫电介质.此处电介质是绝缘体,不同于化学上的电解质.电容器在电路中通常用符号卜来表示.教师展示一对平行金属板并提问学生是否是电容器,介绍那是一个最简单的电容器,称为平行板电容器.教师补充,实际上任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以称为一个电容器.2.验证实验一——电容器的充电、放电【理论分析】教师介绍实验装置并通过PPT动画介绍实验过程(1)把电容器的一个极板与电源的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板就分别带上了等量的异种电荷,这个过程就称为电容器的充电过程;电流的方向:从电源的正极流向正极板,从负极板流入负极;充电过程中由电源获得的电能以静电能的形式储存在电容器中.(2)如果把充电后的两极板通过导线接通,电流从正极板流向负极板,极板上的电荷就中和,电容器就不再带电,这个过程就称为电容器的放电过程.能量的转化:电场能转化为其他形式能量.【演示实验验证】把一个“35V 1000〃”的电容器,连接到如图的电路,当接a时,注意观察灵敏电流计指针最初在哪个位置,向哪个方向偏转,是否一直偏转?然后把电容器直接与b相连,观察表针向哪个方向偏转,是否一直偏转?学生观察实验现象并总结:当接。

人教版高中物理选修3-1第一章第八节电容器的电容同步习题(附详解答案)

人教版高中物理选修3-1第一章第八节电容器的电容同步习题(附详解答案)

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第一章 第八节电容器的电容 同步习题 (附详解答案)1.一个平行板电容器,它的电容 ( )A .跟正对面积成正比,跟两板间的距离成正比B .跟正对面积成正比,跟两板间的距离成反比C .跟正对面积成反比,跟两板间的距离成正比D .跟正对面积成反比,跟两板间的距离成反比答案:B2.(2009·河南宝丰一中高二检测)以下说法正确的是 ( )A .由E =F q可知电场中某点的电场强度E 与F 成正比 B .由公式φ=E p q可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C .由U ab =Ed 可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也越大D .公式C =Q /U ,电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 答案:D3.如图所示,当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动.如果测出了电容的变化,就能知道物体位移的变化.若电容器的电容变大,则物体的位移可能的变化是 ( )A .加速向右移动B .加速向左移动C .减速向右移动D .减速向左移动 答案:BD 解析:本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C 的变化,根据C =εS 4πkd可知:当电容C 变大时,ε应该增大,电介质板应向左移动,所以答案B 与D 正确. 点评:本题考查相对介电常数ε对平行板电容器电容的影响.电介质板插入电容器板间的部分越多,相对介电常数ε越大,电容C 越大,故只有电介质板移动的方向会影响ε的大小,而与加速、减速无关.4.如图所示,平行板电容器C 和电阻组成电路,当增大电容器极板间的距离时,则( )A .在回路中有从a 经R 流向b 的电流B .在回路中有从b 经R 流向a 的电流C .回路中无电流D .回路中的电流方向无法确定答案:A解析:依图知电容器a 板带正电,b 板带负电.当d 增大时,由公式C =εS /4πkd 知,电容C 减小.由于电容器一直接在电源上,故电容器两极板间的电压U 不变,所以由公式:C =Q /U ,得Q =UC ,电容器所带电量应减小,即将d 增大时,电容器应放电.电容器放电时,其电流由正极板流向负极板,即从a 板流出经R 流向b 板,所以选项A 正确.5.(2009·苍山高二检测)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U ,现使B 板带电,则下列判断正确的是 ( )A .增大两极之间的距离,指针张角变大B .将A 板稍微上移,静电计指针张角将变大C .若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D .若将A 板拿走,则静电计指针张角变为零答案:AB解析:电容器上所带电量一定,由公式C =εr S 4πkd ,当d 变大时,C 变小.再由C =Q U得U 变大.当A 板上移时,正对面积S 变小,C 也变小,U 变大,当插入玻璃板时,C 变大,U 变小,当将A 板拿走时,相当于使d 变得更大,C 更小,故U 应更大,故选A 、B.6.(2009·河南宝丰一中高二检测)一平行板电容器电容为C ,两极板水平放置,两极板间距为d ,接到电压为U 的电源上,两极板间一个质量为m 的带电液滴处于静止,此液滴的电量q =________,若将两个极板之间的距离变为d /2,带电液滴将向________运动,(填“上、下、左或右”),电容器的电容将________.(填“变大、变小、或不变”)答案:mg d U向上 变大 7.如图所示,平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为60V 的恒定电源上,两板间距为3cm ,电容器带电荷量为6×10-8C ,A 极板接地.求:(1)平行板电容器的电容;(2)平行板两板间的电场强度;(3)距B 板2cm 的C 点的电势.答案:(1)1×10-9F (2)2×103V/m (3)-20V解析:(1)C =Q U =6×10-860F =1.0×10-9F (2)E =U d =60V 0.03m=2×103V/m (3)φ=Ed ′=2×103×0.01V =20V1.电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置.由于电容器的电容C 取决于极板正对面积S 、极板间距离d 以及极板间的电介质这几个因素,当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化,从而又可推出另一个物理量的值,如图是四种电容式传感器的示意图,关于这四种传感器的作用下列说法不正确的是()A.甲图的传感器可以用来测量角度B.乙图的传感器可以用来测量液面的高度C.丙图的传感器可以用来测量压力D.丁图的传感器可以用来测量速度答案:D解析:丁图的传感器是位移传感器.2.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是()A.液滴将加速向下运动B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将减小C.M点的电场强度变小了D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同答案:BD解析:当将a向下平移时,板间场强增大,则液滴所受电场力增大,液滴将向上加速运动,A、C错误.由于b板接地且b与M间距未变,由U=Ed可知M点电势将升高,液滴的电势能将减小,B正确.由于前后两种情况a与b板间电势差不变,所以将液滴从a板移到b板电场力做功相同,D正确.3.如图所示,为一只电容式传感器部分构件的示意图.当动片(实线圈)和定片(虚线圈)之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生变化时,电容C便发生变化,于是通过测量电容C的变化情况就可以知道θ的变化情况.那么,在图中,能正确反映C和θ间函数关系的是()答案:D4.如图所示,平行金属板AB间的距离为6cm,电势差是300V.将一块3cm厚的矩形空腔导体放入AB两板之间,它的左侧面P与A板平行,且距A板1cm.C是A、B两板正中央的一点,则C点的电势是________V.答案:200解析:E =U d =300(6-3)×10-2V/m =10000V/m.C 点电势即CB 间电势差,即:U ′=Ed ′=10000×2×10-2V =200V .5.如图所示,水平放置面积相同的两金属板A 、B .A 板挂在天平的一端,B 板用绝缘支架固定,当天平平衡时,两极板间的距离为5mm ,若在两板间加400V 电压后,在天平右端要增加4g 砝码,天平才能恢复平衡,可见金属板A 所带的电荷量为________C.答案:5×10-7 解析:在AB 间加上电压后,A 板受到电场力EQ =U d·Q =Δmg 所以Q =Δmg ·d /U =4×10-3×10×5×10-3/400C =5×10-7C6.如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板0.8cm ,两板间的电势差为300V ,如果两板间电势差减小到60V ,则带电小球运动到极板上需多长时间?答案:4.5×10-2s.解析:取带电小球为研究对象,设它带电荷量为q ,则带电小球受重力mg 和电场力qE 的作用.当U 1=300V 时,小球平衡:mg =q U 1d① 当U 2=60V 时,带电小球向下板做匀加速直线运动:mg -q U 2d=ma ② 又h =12at 2③ 由①②③得:t =2U 1h (U 1-U 2)g =2×0.8×10-2×300(300-60)×10s =4.5×10-2s. 7.如图所示,两块水平放置的平行金属板a 、b ,相距为d ,组成一个电容为C 的平行板电容器,a 板接地,a 板的正中央有一小孔B .从B 孔正上方h 处的A 点,一滴一滴地由静止滴下质量为m 、电量为q 的带电油滴,油滴穿过B 孔后落到b 板,把全部电量传给b 板,若不计空气阻力及板外电场.问:(1)第几滴油滴将在a 、b 板间作匀速直线运动?(2)能达到b 板的液滴不会超过多少滴?答案:mgdC q 2+1,mgC (h +d )q 2+1. 解析:理解液滴在板间作匀速运动的条件、到达b 板液滴不会超过多少滴的含义.(1)当液滴在a 、b 间作匀速运动时,Eq =mg .设这时已有n 滴液滴落在b 板,板间场强为E =U d =nq dC ,n =mgdC q 2.作匀速运动的应是第mgdC q 2+1滴; (2)设第N 滴正好到达b 板,则它到达b 板的速度正好为零.此时b 板的带电量Q ′=(N -1)q ,a 、b 间的电压U =(N -1)q C .根据动能定理:mg (h +d )-qU =0,N =mgC (h +d )q 2+1.能够到达b 板的液滴不会超过mgC (h +d )q 2+1滴. a。

人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)

人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)

常见电容器的分类方法
①按形状分:圆柱形电容器,平行板电容 器,球形电容器等.
②按构造分:固定电容器,可变电容器, 半可变电容器等.
可变电容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电容的.
③按极板间使用的电介质分:空气电容器, 真空电容器,塑料薄膜电容器,云母电容器, 陶瓷电容器,电解电容器等.
2、电容的定义式: C Q 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.
3、物理意义:描述电容器容纳电荷本 领的物理量 4、单位:
国际单位制:法拉——法(F) 1F=1C / V 常用单位:微法(μF);皮法(pF)
1F=106μF=1012pF
思考:
甲同学说:“电容器带电越多, 电容越大,不带电时,电容为零”。 此说法对吗?为什么?
3、电容器的作用:容纳储存电荷
圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC
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V 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?
CQ U
二.电容
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的 电势差U的比值,叫电容器的电容。符号C。
1.8电容器的电容
知识目标 (1)知道电容器的基本构造,了解电 容器的充电、放电过程,认识常见的电 容器。 (2)理解电容的物理意义,掌握电容 的定义公式、单位,并能进行简单的计 算。 (3)了解影响平行板电容器电容大小 的因素,能利用公式判断平行板电容器 电容的变化。
观察图片
一些常见的电容器
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数,与电介质 的性质有关。
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演示实验
平行板电容器的电容

几种常用的电介质相对介电常数
注意: 1.刚刚所得到的平行板电容器的电容的表达式为其决定 式,揭示了其电容与它自身结构之间的关系。 2.使用刚刚的表达式时,注意S的含义为其极板的正对 面积
例题
例题
例题
常用电容器结构及分类
电容器是重要的电器元件,现代化的机械、仪 表、探测工具等,离开了电容器就不能工作。 电容器的种类很多,但是其结构都是差不多的, 即电容器都是两极板被电介质(即绝缘介质) 隔开的。 常见的电容器按导体极板间所用的电介质的不 同来分类,有空气电容器、云母电容器、纸质 电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容 器等。 若按电容器的电容是否可变来分类,则可分为 可变电容器、固定电容器等。
电容
实验发现: 电容器在充电过程中,随着两极板上分别充的 等量异种电荷量Q的增加,两极板间的电势差U 增大,Q/U的比值却没有发生改变;在放电过程 中,随两极板上电荷量Q减少时,U也与Q同比例 减小,即Q/U的比值也是不变的(在放电未结束 之前)。我们后来把这个比值不变的量称为电 容器的电容,用符号C表示
电容器的电容
巴东县第三高级中学
作者 谭洋
一场古老的“魔术”
1748年的一个晴朗的日子,在巴黎圣母院前“魔术师”诺莱特调 来700个修道士,让他们手拉手站成一排,全长约300m,队伍 十分壮观。装着水的大玻璃罐内有一根金属引线通到外面,与一 个迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连。随着诺莱特一个手势, 排在最前面的修道士用手握住了从瓶口引出的金属线。一瞬间, 700个修道士几乎同时惊叫着跳了起来,在场的人无不目瞪口呆。
电容器的应用
在生活中,电容器的应用十分广泛。 1.照相机的电子闪光灯发出强烈的闪光,是通过 电容器来实现的。 2.利用电容器可以测量水位。电容器的两块平行 的金属板表面已经进行绝缘处理,当水位升高 时,平行板电容器的电容增大;水位降低时, 电容减小。根据电容的变化就能测量水位的变 化。除了这些应用之外还有很多应用,同学们 可以自己去研功能的装置 电容: 1.电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势 差的比值;其也是描述电容器容纳电荷本领的物理 量。 2.表达式: 3.单位:法拉,简称法,符号F 4.电容是电容器的固有属性与电容器所带电荷量和 其两极板间的电势差无关。
例题
研究平行板电容器
静电计:静电计实质上也是一种验电器,使用 的时候把它的金属球与一个导体连接,金属外 壳与另一个导体连接(或者金属外壳与另一个 导体同时接地),从指针偏转角度的大小可以 推知两个导体间电势差的大小。
原来这是一场大规模的 “电震实验”。玻璃大 圆盘是起电机的一部分, 而那个神奇的大玻璃罐, 是一个能将电荷储存起 来的“莱顿瓶”。
电容器
随着科学技术的发展,以及科学技术在现实生 活中的大量应用,科学家将之前的“莱顿瓶” 进行了研究和改进,最后得到了我们现在生活 中常用的电子元件——电容器 电容器:电路中具有储存电荷功能的装置。
怎么制作一个电容器
科学家研究发现,任何两个彼此绝缘又相隔很 近的导体都具有较强的储电能力。
我们可以利用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(空气也是一种电 介质),就组成了一个最简单的电容器,它叫 做平行板电容器
电容器是怎样工作的
解释(略见教科书和讲解) 演示实验 注意: 1.什么是电容器的充电? 2.什么是电容器的放电? 3.电容器充放点过程中的能量变化?
课后作业
1.探索发现一下,自己身边有哪些设备是利用了 电容器的。 2.完成课后作业。
电容
刚刚我们知道了,我们把电容器极板上所带电荷量 与其之间的电势差的比值称为该电容器的电容。用 符号C表示即:
注意: 其中Q代表的是其中一个极板所带的电荷量;U表示 的是两个极板之间的电势差。
电容的单位
电容器的电容是与Q、U无关的常量。电容的单 位是法拉,简称法,符号是F 1F=1C/V 除了法拉,电容器还有微法(μF)、皮法(pF) 等单位 1μF=10-6F,1pF=10-12F
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