高中物理人教版 (2019)必修 第三册电容器的电容备课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册电容器的电容备课ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了学习目标，电容器，电容器充放电实验，SVh，CQU，实验结论，C1C2，随堂对点自测等内容，欢迎下载使用。
1.知道什么是电容器以及常用的电容器。2.理解电容器的电容概念及其定义式，并能用来进行有关的计算。3.知道计算电容的公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。4.会对平行板电容器动态问题进行分析。
日常生活中我们用瓶子和容器储存水，那么电荷能否也像水一样储存起来呢？应该用什么“容器”储存？
莱顿瓶就是一种最早用来贮存电荷的电容器。
1. 构造：任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以看成一个电容器。 两个极板（导体）电容器 电解质（绝缘材料）
容纳储存电荷（储存电场能的装置）
一 一 一 一 一一 一 一
十 十 十 十 十十 十 十
将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。
如图所示，充电时：
(1)电表有短暂从左到右的电流；
(2)电容器上极板带正电，下级板带负电；
(3)极板间有从上到下的匀强电场；
(4)充电时，电容器储存电场能；
(5)充电完毕，电路中电流为零。
用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。
如图所示，放电时：
(1)电表有短暂从右到左的电流；
(2)放电时，电容器放出电场能；
(3)放电完毕，电场极板间电场为零；
(4)放电完毕，极板所带电量为零；
(5)放电完毕，电路中电流为零。
（1）充电过程：其他能转化为电场能（2）放电过程：电场能转化为其他形式的能
思考1.在图中画一个竖立的狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？
根据图象的含义，因Q=It，所以竖直狭长矩形的面积表示为：在0.1s内电容器的放电量。
思考2.怎样根据 I-t 图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？试着算一算。
算出每一个格子的面积，大于半格算一个，小于半格舍去，图象所包含的格子的面积为释放的电荷量。
自主学习课本41页拓展学习，并思考以下两个问题
圆柱型水容器的储水问题:
1. 水位每升高 h，试比较 A、B、C 的储水量, 哪个储水本领大？
2. 如何反映其储水本领？
既然电容器是用来储存电荷的，怎样描述电容器容纳电荷的本领呢？
那电容器储存电荷的本领如何表征呢？
电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系
实验表明，电容器的电荷量变为原来一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一半。 精确实验表明，一个电容器所带的电量Q与两个极板间的电势差U的比值是不变的。不同电容器，这个比值一般是不同的，可见这个比值表征了电容器储存电荷的特性。
电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容.
法拉，简称法，符号F；常用单位微法(μF)和皮法(pF)；
当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F
1F=106μF=1012pF
5.注意：电容器所带的电荷量Q是指一个极板所带电荷量的绝对值。
4.物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，电 容器所带的电荷越多。
6.击穿电压和额定电压：
（1）加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。
（2）电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。
外壳上标的电压是额定电压
例1 心室纤颤是一种可危及生命的疾病。 如图所示为一种叫作心脏除颤器的设备，某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是25 μF，充电至6 kV电压，如果电容器在3 ms 时间内完成放电，则下列说法正确的是(　　)
A.电容器放电过程中电流保持不变B.电容器的击穿电压为6 kVC.电容器充满电的电荷量是1.5 CD.电容器充满电的电荷量是0.15 C
解析　电容器放电过程中电流随着电容器电荷量的减少而减小，故A错误；电容器铭牌上的电压为额定电压，所以根据题意可知电容器的额定电压为6 kV，而击穿电压要比6 kV高，故B错误；根据电容定义式可得电容器充满电的电荷量为Q＝CU＝25×10－6×6 000 C＝0.15 C，故C错误，D正确。
例2 如图所示为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是(　　)A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5×10－2 FD.该电容器的电荷量变化量为0.2 C
探究影响平行板电容器电容的因素
静电计是在验电器的基础上制成的。从指针的偏转角就可以测出两个导体间的电势差。
1、平行板电容器的电容公式：
电容器的电容是电容器本身的结构决定，与是否带电或与带电量的多少无关。
3.平行板电容器的两类典型问题（1）开关S保持闭合，两极板间的电势差U恒定，（2）充电后断开S，电荷量Q恒定
1.(对电容的理解)如图是一个电解电容器，上面标有“450 V　1 000 μF”的字样，由标注的参数可知(　　)A.电容器的击穿电压为450 VB.当电容器的电压低于450 V时，电容器无法工作C.给电容器加90 V电压时，电容器的电容为200 μFD.电容器允许容纳的最大电荷量为0.45 C
解析　电容器上所标注的450 V是额定电压，不是击穿电压，A错误；当电容器的电压低于450 V时，电容器也能工作，B错误；电容器的电容是由电容器本身决定的，与所加电压无关，C错误；当电容器所加电压最大时，允许容纳的电荷量最大，为Q＝CU＝1 000×10－6×450 C＝0.45 C，D正确。
2.(电容器的充、放电)如图所示为研究电容器充、放电的实验电路图。实验时，先使开关S掷向“1”端，电源E对电容器C充电；经过一段时间，把开关S掷向“2”端，电容器C与电阻R相连，电容器放电。在开关S接通“2”端后的极短时间内，下列说法正确的是(　　)A.电容器所带电荷量和两极板间电压都增大B.电容器所带电荷量和两极板间电压都减小C.电容器所带电荷量增大，两极板间电压减小D.电容器所带电荷量减小，两极板间电压增大解析　开关S掷向“2”端后的极短时间内，电容器通过电阻R放电，电容器两极板所带的电荷量减小，两极板间电压也减小，直至最后减小为0，故B正确，A、C、D错误。