廣東省廣州市高中物理 第一章 電場(chǎng) 第七節(jié) 了解電容器課件 粵教版選修31

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1、電容器：能夠容納（儲(chǔ)存）電荷的器件。電容器：能夠容納（儲(chǔ)存）電荷的器件。（1）構(gòu)造：）構(gòu)造： 兩個(gè)互相靠近且彼此絕緣的導(dǎo)體。兩個(gè)互相靠近且彼此絕緣的導(dǎo)體。（2 2）工作方式）工作方式: :（演示）1 1）充電：使電容器帶電的過(guò)程。）充電：使電容器帶電的過(guò)程。 （其它能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)其它能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng) 能）能）2 2）放電：使電容器失去電荷的過(guò)程。）放電：使電容器失去電荷的過(guò)程。（電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為 其它形式的能）其它形式的能）若保持與電源連接，則板間電壓若保持與電源連接，則板間電壓U不變；不變； 若斷開(kāi)電源，則極板所帶電量若斷開(kāi)電源，則極板所帶電量Q不變。不變。（3 3）電容器的電荷量：一個(gè)極

2、板所帶電量的絕對(duì)值。電容器的電荷量：一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值。2 2、電容：描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。、電容：描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。（1）電容是電容器本身的一種屬性，其大）電容是電容器本身的一種屬性，其大小與電容器的電荷量無(wú)關(guān)小與電容器的電荷量無(wú)關(guān),（2 2）概念：電容器所帶電荷量）概念：電容器所帶電荷量Q Q與兩極板間電勢(shì)與兩極板間電勢(shì) 差差U U的比值叫電容器的電容。的比值叫電容器的電容。（3 3）定義式：）定義式：UQC （4 4）單位：法拉（簡(jiǎn)稱(chēng)法），符號(hào)為）單位：法拉（簡(jiǎn)稱(chēng)法），符號(hào)為“F”F”。 常用單位：微法（常用單位：微法（FF）、皮法（）、皮法（pFp

3、F）。）。 1F = 101F = 10-6 -6F F，1 pF =101 pF =10-12-12F F。 電容的大小顯然應(yīng)取決于自身的結(jié)構(gòu)，那么跟哪些因素有關(guān)呢？（5 5）計(jì)算式：）計(jì)算式：UQUUQQUQC1 1、某電容、某電容C=20PFC=20PF，那么用國(guó)際單位表示，它的電容，那么用國(guó)際單位表示，它的電容 為為_(kāi)F_F 2 21010-11-11練習(xí)鞏固練習(xí)鞏固2 2、兩個(gè)電容器電量之比為、兩個(gè)電容器電量之比為2 2：1 1，電壓之比為，電壓之比為1 1：2 2， 則則 它們的電容之比為它們的電容之比為_(kāi) _ 。 4:13 3、對(duì)于一個(gè)確定的電容器的電容正確的理解是：（、對(duì)于一個(gè)

4、確定的電容器的電容正確的理解是：（ ） A A電容與帶電量成比。電容與帶電量成比。 B B 電容與電勢(shì)差成反比。電容與電勢(shì)差成反比。 C C電容器帶電量越大時(shí)，電容越大。電容器帶電量越大時(shí)，電容越大。 D D對(duì)確定的電容器，每板帶電量增加，兩板間電勢(shì)對(duì)確定的電容器，每板帶電量增加，兩板間電勢(shì) 差必增加。差必增加。D4 4、關(guān)于電容器的電容，下列說(shuō)法正確的是：（、關(guān)于電容器的電容，下列說(shuō)法正確的是：（ ） A.A.電容器所帶的電荷越多，電容就越大電容器所帶的電荷越多，電容就越大 B.B.電容器兩極板間電壓越高，電容就越大電容器兩極板間電壓越高，電容就越大 C.C.電容器所帶電荷增加一倍，則兩極間

5、的電壓也一電容器所帶電荷增加一倍，則兩極間的電壓也一 定增加一倍定增加一倍 D.D.電容表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量電容表征電容器容納電荷的本領(lǐng)的物理量CD5 5、有一正充電的平行板電容器，若使它的電荷量減少、有一正充電的平行板電容器，若使它的電荷量減少 3 31010-4 -4C C，其電壓降為原來(lái)的三分之一，則，其電壓降為原來(lái)的三分之一，則: :（ ）A A、電容器原來(lái)的帶電量可能是、電容器原來(lái)的帶電量可能是9 91010-4 -4C C B B、電容器原來(lái)的帶電量為、電容器原來(lái)的帶電量為4.54.51010-4 -4C C C C、電容器原來(lái)的電壓可能為、電容器原來(lái)的電壓可能為1V1

6、VD D、電容器原來(lái)的電壓一定為、電容器原來(lái)的電壓一定為1 11010-4 -4V VBC 第七節(jié)第七節(jié).電容電容 電容器電容器 五環(huán)學(xué)習(xí)法五環(huán)學(xué)習(xí)法教師介紹電勢(shì)差計(jì)（靜電計(jì)）（6 6）決定式：）決定式：dkSCr4（平行板電容器） r相對(duì)介電常數(shù)；k=9.0109Nm2/C2 一般來(lái)說(shuō)，電容器的電容決定于兩極板的大小和形狀、相對(duì)位置及板間的電介質(zhì)。3 3、常用電容器：、常用電容器：（1 1）按構(gòu)）按構(gòu) 造分造分: :固定電容器：固定電容器：C C不可變（符號(hào)為不可變（符號(hào)為 ） 可變電容器：可變電容器：C C可改變（符號(hào)為可改變（符號(hào)為 ）半可變電容器：半可變電容器：C C只能作微小改變只能

7、作微小改變師生交流師生交流（2 2）按介）按介 質(zhì)分：質(zhì)分：紙介電容器：容量大，價(jià)格低，體積小； 損耗大，有電感。云母電容器：介質(zhì)損耗小，絕緣性能好， 較穩(wěn)定。4 4、電容器的重要指標(biāo)：電容及額定電壓。、電容器的重要指標(biāo)：電容及額定電壓。瓷介電容器：耐磨，壽命長(zhǎng)；易破碎。電解電容器：容量大（介質(zhì)薄且兩極近)， 體積?。挥袠O性，易漏電。 （符號(hào)為： ）（2）擊穿電壓：加在電容器兩極上的極限電壓。擊穿電壓：加在電容器兩極上的極限電壓。（1 1）額定電壓：電容器長(zhǎng)期工作所能承受的電壓。）額定電壓：電容器長(zhǎng)期工作所能承受的電壓。一般情況下，工作電壓應(yīng)低于擊穿電壓。師生交流師生交流+靜電計(jì) 靜電計(jì)是在驗(yàn)

8、電器的基礎(chǔ)上制成的，用來(lái)測(cè)量導(dǎo)體間的電勢(shì)差，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可以知道兩個(gè)導(dǎo)體間的電勢(shì)差。在在Q Q和和S S不變時(shí)，不變時(shí)，d d減小，減小，U U減小。由減小。由C=Q/UC=Q/U知：知：C C增大。增大。師生交流師生交流+靜電計(jì) 在在Q Q、 d d和和S S不變時(shí)，插入不變時(shí)，插入電介質(zhì)（電介質(zhì)（ r r增大），增大），U U減小。由減小。由C=Q/UC=Q/U知：知：C C增大。增大。師生交流師生交流P28 P28 第第2 2題題師生交流師生交流P28 P28 第第4 4題題P28 P28 一課一練第一課一練第3 3題題P29P29一課一練第一課一練第7 7題題P29P29一課一練

9、第一課一練第8 8題題第六節(jié)第六節(jié).帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)例例1.如圖所示，初速為零的電子經(jīng)電壓如圖所示，初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后，加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏移量垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏移量是是y。偏轉(zhuǎn)板間距離為。偏轉(zhuǎn)板間距離為d，偏轉(zhuǎn)電壓為，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長(zhǎng)為，板長(zhǎng)為L(zhǎng)。若要使偏移量。若要使偏移量y增為原來(lái)的增為原來(lái)的2倍，可采用下列倍，可采用下列哪些辦法（哪些辦法（ ）A.只使加速電壓變?yōu)橐话胫皇辜铀匐妷鹤優(yōu)橐话隑.只使偏轉(zhuǎn)電壓變?yōu)橐话胫皇蛊D(zhuǎn)電壓變?yōu)橐话隒.只使偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)變?yōu)橹皇蛊D(zhuǎn)極板長(zhǎng)變?yōu)?倍倍D.只使偏轉(zhuǎn)

10、極板間距離變只使偏轉(zhuǎn)極板間距離變?yōu)橐话胱尤阅苌涑銎D(zhuǎn)電場(chǎng)）為一半子仍能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)）加速與偏轉(zhuǎn)加速與偏轉(zhuǎn)例例2. 水平放置兩平行金屬板長(zhǎng)為水平放置兩平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為，間距為d，板，板間電壓為間電壓為U，一束電子以相同的動(dòng)能，一束電子以相同的動(dòng)能EK平行于平行于金屬板射入電場(chǎng)中，欲使所有電子（電量為金屬板射入電場(chǎng)中，欲使所有電子（電量為e）都）都不從板間飛出，則兩板間電壓不從板間飛出，則兩板間電壓U至少為多大？至少為多大？加速與偏轉(zhuǎn)加速與偏轉(zhuǎn)例例3.如圖所示，有一電子（初速為零、電量為如圖所示，有一電子（初速為零、電量為e）經(jīng)電壓經(jīng)電壓U1加速后，進(jìn)入兩塊間距為加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、

11、電壓為、電壓為U 2的平行金屬板間，若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)的平行金屬板間，若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，從方向射入，從A點(diǎn)出去，點(diǎn)出去，A點(diǎn)與下板距離為點(diǎn)與下板距離為d/4，求：，求：（1）金屬板的長(zhǎng)度）金屬板的長(zhǎng)度L；（2）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能）電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能EK。A加速與偏轉(zhuǎn)加速與偏轉(zhuǎn)例例4長(zhǎng)長(zhǎng)L=0.4m的兩平行金屬板的兩平行金屬板A、B豎直放置，豎直放置，相距相距d=0.02m，兩板間接入恒定電壓為，兩板間接入恒定電壓為U=182V，且且B板接正極。一電子質(zhì)量板接正極。一電子質(zhì)量m=9.110-31kg，電荷，電荷量量e=1.610-19C，以，以v0=4107m/s的

12、速度緊靠的速度緊靠A板板向上射入電場(chǎng)中，不計(jì)電子的重力。問(wèn)電子能否向上射入電場(chǎng)中，不計(jì)電子的重力。問(wèn)電子能否射出電場(chǎng)？若能，計(jì)算在電場(chǎng)中的偏移量。射出電場(chǎng)？若能，計(jì)算在電場(chǎng)中的偏移量。加速與偏轉(zhuǎn)加速與偏轉(zhuǎn)0 0、平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，以、平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，以U U表示電容兩極板間的電壓，表示電容兩極板間的電壓，E E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，若保表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，若保持負(fù)極板不動(dòng)，而將正極板移至圖中虛線所示的位置，則持負(fù)極板不動(dòng)，而將正極板移至圖中虛線所示的位置，則（ ）A A、U U變大，變大， E E不變不變 B B、E E變大變大C C、U U變小，變小， E不變不變 D D、U U不變不變師生交流師生交流