第七节 电容器与电容 第一章 静电场 情景探究一 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! 内置闪光灯的相机 情景探究二 莱顿瓶 -----存储电荷的装置 也可称为“电容器” 探究感应起电机的构造与工作原理 一.电容器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. 1.电容器的构造: 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 3.电容器的带电量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 二.电容 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。 即 C=Q/U 思考 1.电容器起了什么作用？ 储存电荷 2.电容器可类比成什么呢? 电容器类比为容器 （水杯） 思考与讨论 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? 电容器与水容器 1cm 1cm 横截面大的需要的水多 s 电量 Q∝U C 水量 m∝h 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。
实 验 探 究 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平行板电容器，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/d U=Q/C=Q/（εS/4πkd）∝d/εS E=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。
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