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《高三物理第二輪復(fù)習(xí) 電容器與電容學(xué)案》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第1章靜電場第07節(jié)電容器與電容[知能準(zhǔn)備]1.兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì),就組成一個最簡單的電容器,叫做___________.實際上,任何兩個__________________又_______________的導(dǎo)體,都可以看成一個電容器.2.電容器________________與電容器________________的比值,叫做電容器的電容.表達式C=______,國際單位制中單位__________,簡稱____________,符號________________.常用較小單位lμF=____
2、____F,lpF=________F.電容是表示電容器________的物理量.3.平行板電容器極板正對面積為S,極板間距為d,當(dāng)兩極板間是真空時,電容C_________,當(dāng)兩極板間充滿相對介電常數(shù)為εr,的電介質(zhì)時,電容C________________.4.常用電容器從構(gòu)造上看,可分為________________和________________兩類.常用的固定電容器有______________和_________________.[同步導(dǎo)學(xué)]1.平行板電容器(1)基本結(jié)構(gòu):兩塊彼此絕緣、互相靠近的平行金屬板
3、組成(2)帶電特點:兩板電荷等量異號,分布在正對兩板的內(nèi)側(cè)(3)板間電場:板間形成勻強電場,場強大小為E=U/d,方向垂直板面2.電容器的充、放電過程(1)充電過程如圖1—7—1所示:①充電電流,電流方向為逆時針方向,電流強度由大到??;②電容器所帶電荷量增加;③電容器兩極板間電壓升高;④電容器中電場強度增加;當(dāng)電容器充電結(jié)束后,電容器所在電路中無電流,電容器兩極板間電壓與充電電壓相等;⑤充電后,電容器從電源中獲取的能量稱為電場能.(2)放電過程如圖1—7—2所示:①放電電流:電流方向是從正極板流出,電流強度是由大變?。虎陔?/p>
4、容器上電荷量減小;③電容器兩極板間電壓降低;④電容器中電場強度減弱⑤電容器的電場能轉(zhuǎn)化成其他形式的能.3.電容(1)定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間電勢差U的比值,叫做電容器的電容.(2)定義式:C=Q/U.電容是利用了比值定義法,看起來好像C由Q和U來決定,其實C與Q、U無關(guān),C的大小是由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定的,只是比值Q/U可以用來量度電容器的電容.即使電容器不帶電,電容器容納電荷的本領(lǐng)也不變,其電容仍然為C.(3)單位:在國際單位制中,電容的單位是法拉,符號是F.1F=1C/V法拉這個單位太大,實際中常用較
5、小的單位,微法(μF)和皮法(pF)其關(guān)系:1F=106μF=1012pF(4)由C=Q/U可知C=ΔQ/ΔU(5)電荷量Q=CU,帶電荷量隨電壓的升高而增大,即帶電荷量與電壓成正比.提示:①電容器是一種電路元件,而電容是一個物理量,它表征了電容器容納電荷的本領(lǐng).②電容器的帶電荷量是一個極板上電荷量的絕對值.③電容C是用比值定義法定義的,本章學(xué)過的電場強度E、電勢φ,都是用比值法定義的.電容C=Q/U,但不能說電容C與Q成正比、與U成反比.電容C由電容器本身的性質(zhì)決定,與Q、U的大小無關(guān).④加在電容器兩極上的電壓不能超過某
6、一限度.超過這個限度,電介質(zhì)將被擊穿,電容器損壞.這個極限電壓稱為穿電壓.電容器工作時的電壓應(yīng)低于擊穿電壓.電容器上一般都標(biāo)明電容器的電容和額定電壓.額定電壓是指電容器長期工作時所能承受的電壓,比擊穿電壓要低.4.常用電容器(1)固定電容器:電容固定不變的電容器,常用云母、陶瓷、聚苯乙烯等為電介質(zhì),這種電容在使用中不分極性.(2)電解電容器:也是一種固定電容器,只是用很薄的一層氧化膜作電介質(zhì),電容較大.并且,電解電容器的極性是固定的,使用時極性不能接錯.(3)可變電容器:是一種可以改變電容大小的電容器,通常由兩組鋁片組成,
7、其中一組固定不動的叫定片,另一組可以轉(zhuǎn)動的叫動片.轉(zhuǎn)動時,兩組鋁片的正對面積發(fā)生變化,電容就隨著改變.可變電容器的絕緣物質(zhì)通常為空氣或塑料介質(zhì).例1有一充電的平行板電容器,兩板間電壓為3V,使它的電荷量減少3×l0-4C,于是電容器兩極板間的電壓降低1/3,此電容器的電容量μF,電容器原來的帶電荷量是C,若把電容器極板上的電荷量全部放掉,電容器的電容量是μF.解析:①電容器兩極板間電勢差的變化量為,由有②設(shè)電容器原來帶電荷量為Q,則Q=CU=1.5×10-4×3=4.5×10-4C.③電容器的電容是由電容器本身因素決定的,
8、與是否帶電、帶多少電荷量無關(guān),所以電容器放掉全部電荷后,電容仍然是150μF.5.平行板電容器的電容(1)當(dāng)平行板電容器的兩極板間是真空時,(2)當(dāng)兩板間充滿同一種電介質(zhì)時,,是電介質(zhì)的相對介電常數(shù)(3)平行板電容器的電容,與兩平行板正對面積S成正比,與介質(zhì)的相對介電常數(shù)有關(guān),與兩極板間距離d成反比.6