电容器的电容
１、定义：
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。
一、电容器
平行板电容器
电介质
电容器的极板
电容器的极板
2、电容器的充电：
将电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。
一、电容器
正极板
负极板
两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量
E
有短暂的电流
两极间有电压
3、电容器的放电：
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。
一、电容器
在放电过程中导线上有短暂的电流产生
电容器两极正负电荷通过导线中和。
1、电容器带电的特点：
充电后的电容器两极间的电压，叫电容器的电压。
二、电容器的电容
电容器的带电量Q越多，电压U越高。
Q=0.01C，U=100V
Q=0.02C，U=200V
Q=0.03C，U=300V
…………
Q与U成正比
Q/U是定值
两极间有电压U
2、电容器带电与水桶盛水类比：
二、电容器的电容
h=1cm
V=1dm3
h=2cm
V=2dm3
V与h成正比
V/h是定值
水桶截面积
二、电容器的电容
h=1cm
V=1dm3
h=1cm
V=4dm3
水桶V/h=S越大，容纳水的本领越强
2、电容器带电与水桶盛水类比：
S与V 、 h无关
3、电容的定义：
电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容。
二、电容器的电容
U
容纳电荷的本领，
与水桶截面积S类比
4、电容的单位：
二、电容器的电容
法拉:
F
还有：微法（µＦ）、皮法（pＦ）
1F=1C/V
如果一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，这个电容器的电容就是1F
1、关于电容，下列说法中正确的是 （ ）
A．电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越大
B．电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大
C．如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零
D．对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的增加而增加
电容器的电容与电量Q及电压U都无关，由电容器本身决定。
与水桶截面积S类似。
例与练
D
2、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C ，则电容器的带电量为 C，电容器的电容为 PF。若将此电容器两极接电压12V的电池组正负极，电容器的电容为 PF。
9.0×10-8
1.5×104
1.5×104
电容与电压U无关
例与练
3、对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的是 （ ）
例与练
B
4、用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器充电，已知 C1 A． Q1Q2
C． Q1=Q2 D．无法确定
例与练
A
5、电容器的电容C= 2.0×10-8F ，如果电容器两极板电压增加了10V，则电容器的带电量变化了多少？
电容的另一种定义式
例与练
1、电容与两板正对面积S的关系：
三、平行板电容器的电容
静电计
2、电容与板间距离d的关系：
三、平行板电容器的电容
3、电容与电介质的关系：
三、平行板电容器的电容
4、平行板电容器的电容公式：
三、平行板电容器的电容
两板间距离
两板正对面积
介电常数
真空εr=1
静电力常量
5、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则 （ ）
A.Q变大 B.C变大
C.E不变 D.U变小
例与练
AB
6、平行板电容器充电平衡后与电源断开，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C，现将两极板间距离减小，则（ ）
A.Q变大 B.C变大
C.E不变 D.U变小
E与d无关，即E不变。
例与练
BCD
7、 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（1）充完电后，若仍闭合电键K，将电容器两极板正对面积变为原来的一半，则电容器的电容变为 ，流过导线中的电流方向为从 极板流向 极板。
C/2
正
负
例与练
7、 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（2）充完电后，若断开电键K，将电容器的两个极板距离变为原来的一半，则电容器的电容变为 ，电容器两极板间的电压变为 ，电容器两极板间的电场强度为 。
2C
U/2
E
例与练
7、 用电压为U的直流电源给电容为C平行板电容器充电，充完电后电容器两板间的场强大小为E。（3）充完电后，若仍闭合电键K，将一块厚度为两板距离一半的平行于极板的矩形金属块放入两极板中间，电容器的电容变为 ，流过导线中的电流方向为从 极板流向 极板。
2C
负
正
例与练
8、平行板电容器两板距离为4cm，带电量为8×10-8C，板间场强为4×104N/C，则其电容为 ，若保持其它条件不变，而使两板正对面积减为原来的1/2，则其电容为 ，若将两板距离增加为8cm，则两板间场强为 ，电容为 。
5×10-11 F
2.5×10-11 F
4×104 N/C
2.5×10-11 F
例与练
9、平行金属板A、B间距离为6cm，电势差UAB=300V保持不变，将一块3cm厚的矩形导体平行放入A、B板之间，它左侧面P与A平行正对且离A板1cm，以B板电势为零，则A、B两板正中央一点C的电势由此而发生怎样的变化？（ ）
A、变为零
B、仍为150V
C、升高50V
D、降低50V
A
B
P
C
例与练
C
10、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间的上板左移一些，其它条件不变。则（ ）
A．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a
B．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b
C．油滴将静止不动，电流计中电流由b流向a
D．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变
例与练
D
11、水平放置的平行板电容器，两板相距5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电压为100V时，一个质量为10-10g的带电尘埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为
C。
mg
F
例与练
1、固定电容器：
四、常用电容器
（1）聚苯乙烯电容器：
以聚苯乙烯薄膜为电介质，用两层铝箔为极板。
符号：
1、固定电容器：
四、常用电容器
（2）电解电容器：
用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸做另一个极板。
符号：
电容较大
2、可变电容器：
四、常用电容器
两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做动片;空气为电介质。
转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。
符号：
3、击穿电压和额定电压：
四、常用电容器
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。
电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。
额定电压比击穿电压低
外壳上标的电压是额定电压
12、某电解电容器上标有“25v470μF”的字样，对此，下述说法中正确的是（ ）
A.当电容器两极间电压是25v时，电容器的电容才是470μF
B.电容器两极间电压必须是25v时，电容器才能正常工作
C.电容器两极间电压必须在直流25v以下时，电容器才能正常工作
D.这种电容器使用时，必须考虑电容器的两根引线的极性
额定电压25V是电容器正常工作时两极板上的最大电压
电容器的电压多数情况下是交流电压
例与练
D
13、把可变电容器的动片旋进去一些，电容器的电容______；如果把两板间的电介质由空气换成陶瓷，则电容______；如果增大两板间的电势差，则电容______ （以上填“变大”、“变小”或“不变”） ；如果把动片全部旋出来，则电容______（填“最大”或“最小”）。
例与练
变大
变大
不变
最小
1.7 电容器与电容
观察纸介电容器的构造
该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。这两个导体称为电容器的电极。
2、电容器的充放电
充电：使电容器带上电荷的过程
充电时两个极板总是带等量的异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量
放电：使电容器失去电荷的过程
3、电容器的作用：
容纳储存电荷

一、电容器
圆柱型水杯容器的储水问题:
h
h
A
B
C
1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？
如何反映其储水本领？
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领如何表征呢？
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。
2、电容的定义式:


Q指每一个极板带电量绝对值,
U表示电容器两板的电势差—电压.
理解：
电容器的电容与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。
二.电容
3、电容在数值上等于使两极板间的电势差增加1V时，所需要的电荷量。


4、意义：电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。
5、单位：
国际单位制：法拉——法（F）
1F=1C / V
常用单位：微法（μF);皮法（pF)
1F=106μF=1012pF
课堂训练
1、某一电容器，当所带电量为4×10-6C，两极板间的电势差为20v，求
（1）电容器的电容
（2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少
（3）如果电容器不带电呢？
研究平行板电容器　
的电容和哪些因素有关
演示
三、平行板电容器的电容
1.板间是真空时：
2 .板间充满介质时：
式中 S表示两板的正对面积
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数，与电介质的性质有关。
几种常用介质的相对介电常数：见课本P30
四、常用电容器
1、固定电容器：电容固定不变
聚苯乙烯电容器
电解电容器 ：
正负极不能接反，不能接交流电
2、可变电容器
通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容
五、电容器使用时应注意的问题
1、电容器的击穿电压：
加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。
2、电容器的额定电压：
电容器正常工作时的最大电压
额定电压低于击穿电压
3、注意电解电容器的极性
小 结
一、电容器
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。
2、 电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量→电场能
电容器的放电：电容器与导线相连，电场能→其他形式能
二、电容
1、定义:
C与Q、U无关

2、单位：法拉F 1F=106μF=1012pF
三、平行板电容器的电容

C与εr 、S、d有关

四、常用电容器 电解电容器 可变电容器
五、电容器使用时注意的问题
工作电压≤额定电压<击穿电压
电解电容器有极性，正负极不能接反，不能接交流电
例题
1、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，在这种情况下，如增大两板间距d，则电容器电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q，板间场强E分别如何改变？
充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变.如增大d，则由 ，

C 将减小，再，Q减小，依E=U/d，E将增大。
2、平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大d，则C、 U、Q、E分别如何改变 ？
C变小、Q不变、U变大、E不变
课堂训练
2、平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（ ）
A．电容器的电容C变大
B．电容器极板的带电量Q变大
C．电容器两极间的电势差U变大
D．电容器两极板间的电场强度E不变
AD
电容器放电过程中电流随时间变化的图像
1、在图中画一个狭长矩形，它的面积的物理意义是什么？
电荷量
2、怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？
图像与坐标轴间的面积
40格 Q=3.2×10-3C
3、根据以上数据估算出的电容是多少？（U=8V）
C=4×10-4F
2.两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?
1.相邻两个同学能否构成电容器？
思考题
能
能
充电过程
演示
注意：
①电容器充电的过程中，在两极间加电压、两板带等量异种电荷不断增大,直到两极电压等于电源电压为止，该过程中电路中有短暂的充电电流；
②电容器充电后切断电源电荷不消失，从电源获得的电能储存在了电场中——电场能。
③电容器的电量：指一个极板所带电量的绝对值。
放电过程
演示
注意：
①充电后的电容器两极间短路时（一根导线相连）两板电量会中和，直到两极电压等于零为止，该过程中电路中有短暂的放电电流；
②电容器放电后，两板间不再有电场，电场能——其他形式的能量。