8 电容器的电容[学科素养与目标要求] 物理观念:1
知道什么是电容器及平行板电容器的主要构造
理解电容的概念及其定义式
了解电容器充电和放电现象及能量转换
科学探究:1
会正确连接电路,认真观察电容器的充放电过程
通过探究得出平行板电容器电容的影响因素
科学思维:1
通过类比建立电容的概念;通过电容的定义进一步体会比值定义法
结合具体问题构建电容器动态分析模型
课时 1 电容器的电容一、电容器1
电容器:储存电荷和电能的装置
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器
电容器的充放电(1)充电:把电容器的两极板分别与电池组的两极相连,两个极板分别带上等量的 异号电荷的过程,充电过程中,由电源获得的电场能储存在电容器中
(2)放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和的过程,放电过程中,电场能转化为其他形式的能量
定义: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
定义式:C=
单位:电容的国际单位是法拉,符号为 F,常用的单位还有微法和皮法,1F=10 6 μF=10 12 pF
物理意义:电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,在数值上等于使两极板间的电势差为 1 V 时电容器需要带的电荷量
三、平行板电容器1
结构:由两个平行且彼此绝缘的金属板构成
电容的决定因素:电容 C 与两极板间电介质的相对介电常数 εr成正比,跟极板的正对面积 S 成正比,跟极板间的距离 d 成反比
电容的决定式:C=,εr为电介质的相对介电常数,k 为静电力常量
当两极板间是真空时,C=,式中 k 为静电力常量
四、常用电容器1
分类:从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类
电容器的额定电压和击穿电压:(1)击穿电压:电介质不被击穿时加在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限