电容存放电过程.ppt

情景探究一情景探究一• 摄影时如光线不足摄影时如光线不足,你一定知道用闪你一定知道用闪光灯在如此短的时间内光灯在如此短的时间内,仅靠电池直接仅靠电池直接给闪光灯供电就能发出如此强的光吗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请你探究分析其中的奥妙!内置闪光灯的相机情景探究二情景探究二• 观察日常生活中的日光灯的启动观察日常生活中的日光灯的启动,探究启动器的构造与工作原理探究启动器的构造与工作原理情景探究三情景探究三莱顿瓶莱顿瓶-----存储电荷的装置也可称为也可称为““电容器””探究感应起电机的构造与工作原理探究感应起电机的构造与工作原理电电脑脑主主板板一.电容器1.电容器的构造: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2.2.电容器的工作状态电容器的工作状态: :①①作用作用: :可以容纳电荷可以容纳电荷. .②②充电充电: :使电容器带电的过程使电容器带电的过程, ,叫充电叫充电. .电容器的每一个极板所带电量的绝电容器的每一个极板所带电量的绝对值对值, ,叫做电容器的带电量叫做电容器的带电量. .充电后充电后, ,两极板间有电场存在两极板间有电场存在, ,电容器从电电容器从电源获得电能储存在电场中源获得电能储存在电场中, ,因此充因此充电的过程是电容器储存电能的过程电的过程是电容器储存电能的过程. .电 容 器充电实验③放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其它能的过程一个电容器所带的电荷量一个电容器所带的电荷量Q 电容器所带的电荷量，是电容器所带的电荷量，是指每个极板所带的电荷量指每个极板所带的电荷量Q的绝对值的绝对值二 电 容. .充电后的电容器的两极板间有电势差充电后的电容器的两极板间有电势差, ,这这个电势差跟电容器所带的电荷量有关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实验表明：电容器所带的电荷量Q Q与电容与电容器两极板间的电势差成正比，比值器两极板间的电势差成正比，比值Q/U Q/U 是一个常量。

不同的电容器，这个比值是一个常量不同的电容器，这个比值一一 般是不同的般是不同的 .这个比值表征了电容器储存电荷的特性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、定义：电容器所带的电荷量Q与与电容器两极板间的电势差电容器两极板间的电势差U的比值，的比值，叫做电容器的电容，用叫做电容器的电容，用C来表示 2、电容器的电容在数值上等于两极板、电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为间的电势差为1V时电容器需带的电荷量时电容器需带的电荷量即即 C=Q/U引申思考 1.电容器起了什么作用？储存电荷电容器 类比为容器 （水杯） 2.电容器可类比成什么呢?思考与讨论•1.水杯存水的本领有什么来决定?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?1cm1cm1cm1cm横截面大的需要的水多横截面大的需要的水多电容器与水容器水量 m∝h电量 Q∝UCs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。

思考与讨论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、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量纳（储存）电荷本领的物理量 4、单位：在国际单位制中电容的单、单位：在国际单位制中电容的单位是法拉（位是法拉（F），常用单位还有微法），常用单位还有微法（（μF）和皮法（）和皮法（pF） 1F=106μF=1012pF最简单的电容器是平行板电容器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　　猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？因素有关？两极板间的距离两极板间的距离d 两极板间的正对面积两极板间的正对面积S是否插入电介质或电介质的种类是否插入电介质或电介质的种类实实 验验 探探 究究1、平行板电容器的电容、平行板电容器的电容C跟介电常数跟介电常数ε成成 正比，跟正对面积正比，跟正对面积S正比，跟极板间正比，跟极板间的距离的距离d成反比2、平行板电容器的电容公式：、平行板电容器的电容公式： C=εS/4πkd (式中式中k为静电力常量为静电力常量)三三 平行板电容器的电容平行板电容器的电容　　思考与讨论　　思考与讨论⑴⑴ ：平行板电容器充电后，继续：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下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板，那么，两极板间的电势差间的电势差U、电容器所带的电量、电容器所带的电量Q、两极板间、两极板间的场强的场强E各如何变化？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，并保持不变接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变⑴⑴ C=εS/4πkd　　∝∝　　εS/d⑶⑶ E=　　U/d　　∝∝　　1/d⑵⑵ Q=CU=　　UεS/4πkd　　∝∝　　εS/d保持两极板的Ｕ不变的实验探究思考与讨论思考与讨论⑵⑵ ：： 平行板电容器充电后，切断与平行板电容器充电后，切断与电源的连接在这种情况下，如果增大电源的连接在这种情况下，如果增大d，则，则U、、Q、、E各如何变化？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，两极板上的带电量充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。

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　　本题的思路是：当d（或变化（或变化ε、、S）发生变化，用）发生变化，用 C=εS/4πkd判断判断C的的变化，再用变化，再用C=Q/U判断出判断出Q（或（或U）的）的变化，最后用变化，最后用 E=U/d=Q/Cd判断判断E的变的变化　　比较　　比较⑴⑴、、⑵⑵两类题型的解析过程，两类题型的解析过程，可以看到，抓住可以看到，抓住Q（或（或U）不变这个条）不变这个条件是一个关键件是一个关键•3、平行板电容器充电后的两类典型情况：、平行板电容器充电后的两类典型情况：• ⑴⑴电容器始终连接在电源上，两极间电容器始终连接在电源上，两极间的电压的电压U保持不变保持不变• •　　　　　　⑵⑵电容器充电后，切断与电源的连电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量接，电容器的带电荷量Q保持不变保持不变四　　常用电容器•展示各种电容器实物展示各种电容器实物电容器是一储能元件电容器是一储能元件。

纸质电容器纸质电容器陶瓷电容器陶瓷电容器电解电容器电解电容器钽电容器钽电容器可变电容器可变电容器该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸 请带着这样以下几个问题阅读课本第请带着这样以下几个问题阅读课本第30页常用页常用电容器部分内容电容器部分内容⑴⑴常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？⑵⑵常用的固定电容器有哪些？常用的固定电容器有哪些？⑶⑶电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著特征？特征？⑷⑷电容器常见的损坏原因是什么？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介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压常用电容器电容器固定电容器可变电容器聚苯乙烯电容器陶瓷电容器电解电容器纸质电容器+-定片动片做一做做一做:用传感器观察电容器的充电和放电用传感器观察电容器的充电和放电•1.探讨电流传感器的工作原理•2.讨论交流:•　　　　一个电容器放电的I-t图象的三个问题．【例【例1 1】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为差为2V2V，两极板带电量分别为，两极板带电量分别为+6×10+6×10-6-6C C和和-6×10-6×10-6-6C C，，求：求：(1)(1)电容电容C C；；(2)(2)若电势差升高若电势差升高1V1V，电容，电容C’C’和所带电量和所带电量Q’Q’为多少为多少? ?【【解析解析】】电容器的电容电容器的电容C=Q/UC=Q/U，但电容是由电容器的构，但电容是由电容器的构造决定的，跟造决定的，跟Q Q、、U U无关无关. . (1) (1)根据电容的定义式根据电容的定义式 C=Q/U=(6×10C=Q/U=(6×10-6-6/2)F=3×10/2)F=3×10-6-6F F (2) (2)若电势差升高若电势差升高1V1V，电容器的电容仍不变，而此时，电容器的电容仍不变，而此时所带电量所带电量 Q′=CU′=3×10Q′=CU′=3×10-6-6×3C=9×10×3C=9×10-6-6C C练习一•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，其中正确的是答案：ＢＣＤ例题２：如图所示，是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是•Ａ．该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体•Ｂ．金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大•Ｃ．如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了•Ｄ．如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了答案：ＡＣ一、电容器一、电容器 1 1、定义、定义 2 2、工作过程：充电与放、工作过程：充电与放电过程电过程二、电容二、电容 1 1、定义、定义 2 2、单位、单位 3 3、电容的物理、电容的物理意义意义 三、平行板电容器的电容三、平行板电容器的电容 1 1、决定电容大小的几个因素、决定电容大小的几个因素 2 2、平行板电容器的电容公式：、平行板电容器的电容公式： 3 3、平行板电容器充电后的两类典型情况：、平行板电容器充电后的两类典型情况：四、常见电容器四、常见电容器五．用传感器研究电容器的充放电五．用传感器研究电容器的充放电电容器与电容电容器与电容作业•１．对电容的实际应用：静电计及电容传感器的原理及利用电容进行测量的仪器进行分析与归纳•２．完成巩固练习第7节 电容器与电容第2课时 问题讨论GqEE=F/q⑴⑴⑵⑵ E=U/d⑶⑶ E=kQ/r2GqE充电后，开关充电后，开关S闭合闭合（（　　　　保持不变）保持不变）SＡＡB⑴⑴ 平移Ａ板平移Ａ板⑵⑵ 上移Ａ板上移Ａ板⑶⑶ 插入电介质插入电介质ＣＣQEＣＣQEＣＣQEＣＣ =4πkdεrS=QUε epsilon UGqE充电后，断开开关充电后，断开开关SS（（　　　　保持不变）保持不变）⑴⑴ 平移Ａ板平移Ａ板ＡＡB⑵⑵ 上移Ａ板上移Ａ板⑶⑶ 插入电介质插入电介质ＣＣUEＣＣUEＣＣUEＣＣ =4πkdεrS=QUQv0GqE能量转化的角度：能量转化的角度：电势能　　　重力势能电势能　　　重力势能动能定理：动能定理： 电势能　　　电势能　　　重力势能重力势能动能动能W　　　　ｋｋＥＥΔ=ＥＥv0qE能量转化的角度：能量转化的角度：电势能　　　动能电势能　　　动能v0Sum：：1、考虑、考虑m2、不考虑、不考虑m　1 1、对电容、对电容C=Q/UC=Q/U，以下说法正确的是（　　），以下说法正确的是（　　）A、、电容器极板上的电荷量Ｑ越大电容器极板上的电荷量Ｑ越大 ，其容纳电，其容纳电　　荷的本领越强　　荷的本领越强B、、电容器的电容Ｃ越大，其所带电量就越多电容器的电容Ｃ越大，其所带电量就越多 C、、某一电容器两板间的电压Ｕ越高，电容器某一电容器两板间的电压Ｕ越高，电容器　　带电量Ｑ就越大　　带电量Ｑ就越大 D、、对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极　　板间所加电压的比值保持不变　　板间所加电压的比值保持不变A A、电容器带电量不变、电容器带电量不变B B、尘埃仍静止、尘埃仍静止C C、电流计中有、电流计中有a→ba→b的电流的电流D D、电流计中有、电流计中有b→ab→a的电流的电流2 2、如图，将平行板电容器与电池相连，两板间、如图，将平行板电容器与电池相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其它条件不变，则　　　地错开一些，其它条件不变，则　　　 [ [ 　　　　] ]Gab b3、、如果某电解电容器的电量每增加如果某电解电容器的电量每增加1010-6-6C C，两板，两板之间的电势差就加之间的电势差就加1V1V，则该电容器的电容为，则该电容器的电容为__________．．•4、某电解电容器上标有“36Ｖ 3×10-5F”的字样，下列说法正确的是　　　　　[ 　　 ]•A、增加1V的电压，需增电量是3×10-5C•B、此电容器必须加36V的电压，才能工作•C、工作电压是36V时，电容才是3×10-5F•D、使用时，须考虑引线的极性。