4.電容器的電容

————充放電分析第十章

靜電場中的能量學習目標：（1）觀察常見電容器的構造，建構電容器模型。（2）通過實驗，觀察電容器在充、放電過程，分析電荷量變化及能量轉化情況。學會從物理學視角解釋實驗現象和解決實際問題。（3）分析閃光燈閃光原理（4）引入電容概念能盛裝東西的物體稱為容器，能盛水的容器就可以稱為水容器。水可以用容器儲存起來，電荷是否也可以用一個“容器”儲存起來呢？電容器的起源——萊頓瓶圖中的元件就是這樣的“容器”

——電容器。電容器是電氣設備中的一種很重要的元件，在電子信息技術和電子工程技術中有很重要的應用。

那么，什么是電容器？它的內部構造是怎樣的？它是怎樣“裝進”和“倒出”電荷的呢？PART01認識電容器一，電容器1.電容器：任何兩個彼此絕緣（電介質）又相隔很近的導體（兩極板），組成一個電容器。3.電路圖符號：2.電容器的作用：儲存電荷金屬極板絕緣物質(電介質)思考【問題1】相鄰兩同學是否構成電容器？

構成。中間空氣絕緣，人是導體且靠很近。任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導體都能構成電容器。【問題2】兩個平行金屬板夾上一層絕緣物質能否構成一個電容器？

構成。金屬板導電是導體，這種電容器叫平行板電容器，其中的絕緣物質稱之為電介質。最簡單的電容器——平行板電容器1.平行板電容器：在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質——電介質（空氣也是一種電介質），就構成了一個最簡單的電容器，叫作平行板電容器。2、帶電特點：兩極板電荷等量異號，分布在相對的兩板內側。（“電容器所帶的電荷量”指一個極板所帶電荷量的絕對值）平行板電容器3.板間電場：勻強電場（）)，方向垂直于板面。充電：電容器的兩極板分別與電源的兩極相連，使電容器兩極板帶上等量異種電荷＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q（1）有短暫的充電電流。電流方向為從電源正極流出，電流由大變小（2）Q、U、E，其它形式能轉化為電場能儲存在電容器內（3）充電完，兩板帶等量異種電荷，板間形成勻強電場。（4）充電完，電路中無電流，板間電壓等于電源電壓。★注意：若電容器保持與電源連接，則板間電壓U不變；若斷開電源，則極板所帶電量Q不變。放電：使充電后的電容器失去電荷＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q（1）有短暫的放電電流，電流從正極板流出,電流由大變小（2）Q、U、E，電場能轉化為其它形式的能（3）放電結束，電路中無電流，板間電場消失。（4）放電過程實質：是正、負電荷中和的過程，此時電容器相當于電源★注意：電容器充電或放電進行得都很快，電流方向相反，電流持續時間都非常短。生活應用照相機的閃光燈原理

照相機的閃光燈，在不到0.001s的短暫時間內發出強烈閃光，瞬間電流很大，各種電池都不能承受。在實際中，常常用電容器幫助閃光實現它的功能。拍照前用較長的時間（一般幾秒）給電容器充電，拍照時觸發閃光燈，使電容器通過燈管瞬間放電，發出耀眼的白光。然后電源又給電容器充電，為下次閃光做準備。

思考與實踐電容器的分類：（閱讀教材P42)（1）按結構分：固定電容器和可變電容器。（2）按形狀分：圓柱電容器、平行板電容器、球形電容器。（3）按電介質分：空氣電容器、真空電容器、聚苯乙烯電容器、云母電容器、陶瓷電容器、電解電容電容器等。PART02電容水容器中的水面升高1cm（水位差）所需水量為多少？電容