17了解电容器

第七节第七节了解电容器了解电容器 三维目标三维目标 知识与技能知识与技能： 1．知道电容器以及电容器的作用与应用，识别常用的电容器，知道电容器的充放电； 2．理解电容的物理意义及电容的定义式C= Q U ，并会进行有关的计算； 3．事物的本质由自身的因素决定，学会用控制变量法探究电容器电容的决定因素； 4．知道平行板电容器的电容与什么因素有关，熟悉平行板电容器及内部电场特点； 5．理解决定电容量的因素及静电计的作用。 过程与方法过程与方法： 观察电容器的结构和电容器的充放电过程，认识实验在物理学研究中的作用。 定义电容器的电容，加深对比值定义法的认识。 经历决定电容因素的探究过程，尝试用科学探究方法研究物理问题。 情景引入情景引入 电阻式触摸屏是薄膜加上玻璃的结构，当触摸时，薄膜下层的 ITO 会接触到玻璃上层的 ITO，经由感 应器传出一个讯息，再从控制器送到计算机端，藉由驱动程序转化到屏幕上的 X、 Y 值，而完成点选的动作，并呈现在屏幕上的，其精确度较高，在手机上小屏幕 上容易操作，但只能是单点触摸,目前大多手机采用. 电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层，再在导体 层外加上一块保护玻璃，双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。电容式触摸屏 在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸 屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流 强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点 的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器，更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响， 就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍，电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。 电容屏在原理上是把人体当作 一个电容器元件的一个电极使用， 当有导体靠近与夹层 ITO 工作面之间耦合出足够量容值的电容时，流走 的电流就足够引起电容屏的误动作。 其精确度不如电阻屏，在手机大屏幕设计上要用手指来操作，容易受 环境影响，但能多点触摸. 两种屏幕各有优缺点，电阻屏较成熟，成本也较低，目前大多系统支持,电容屏是未来发展趋势. 问题探究问题探究 知识点一、电容器的电容知识点一、电容器的电容 走进生活走进生活 很多电子产品中，电容器都是必不可少的电子元器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源 和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多，因此，使用 时不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性，而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机 械或环境的限制条件等。 自主探究自主探究 电容器可以用来储存电荷。 电容器由两个互相靠近、 彼此绝缘的导体组成， 导体间可以填充绝缘物质。 使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程叫充电， 每一极板所带电荷量的绝对值称电容器所带的 电荷量。 使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电。 电容器的电容反映的是电容器容纳电荷的能力。定义式是C  Q ，单位是法拉，简称法，符号是 F。 U 各个击破各个击破 （1）平行板电容器带电特点，两板带等量异种电荷，分布在两板相对的内侧。板间形成匀强电场 E  U d ，方向垂直于板面。 （2）电容器充电实质上是电容器逐步从电源获得能量储存在电场之中，称为电场能。充电过程，有电 流，方向是流入正极板，电容器所带电荷量增加，电容器两极板间电压升高，充电稳定后，电容器所在电 路中不再有电流。 （3）电容器放电实质上是电容器逐步将电场能转化成其他形式的能．放电过程，有电流，方向是从正 极板流出，电容器所带电荷量减少，电容器两极板间电压降低，放电结束后，电容器所在电路中不再有电 流，两板间也不再有电量。实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程。 （4）电容器是一个实物元件，而电容是一个物理量，它表征了电容器容纳电荷的能力。电容器的带电 量是指一个极板上电荷量的绝对值。电容 C 是用比值定义的，电容 C 与电容器所带电荷量 Q，两板间电压 U 无关，由本身结构决定。电容单位关系：1F （5）常见电容器： 固定电容器可变电容器微调电容器电解电容器 符号如下： 106F 1012pF 。 互动空间互动空间 讨论与交流：讨论与交流： （1） 甲同学认为电容器充电的过程， 就是使电容器其中一个极板带上电荷的过程， 你认为是这样的吗？ 答案：答案：不是，电容器充电是两极板带上等量的异种电荷，其中一个极板所带电量的绝对值叫电容器的 带电量。 （2）乙同学认为电容器带电量越多，则电容器的电容越大，电容器不带电，则电容器的电容为零，你 认为正确吗？ 答案：答案：不正确，电容器的电容由本身性质决定，反映的是电容器能容纳电荷的能力，与某时刻电容器 所充的电量多少无关，电容器不带电，电容仍是一样的。 （3）丙同学由定义式C 你认为正确吗？  Q 得出结论：电容器的电容 C 和带电量成正比，和两极电压 U 成反比， U 答案：答案： 不正确，C  Q 是利用电容器带电量 Q 和两极电压 U 成正比而定义电容大小的， 电容 C 与 Q、 U U 无关，由电容器本身性质决定。 例例 1.1. 某电解电容器（有规定接法的正、负两极）上标有“50V、47μ F”的字样，对此，下列说法正 确的是（） A.此电容器只能在直流 50V 及以下电压才能正常工作 B.此电容器只能在交流 50V 及以下电压才能正常工作 C.当工作电压是 50V 时，电容才是 47μ F D.当电容器两端电压是 10V 时，电容器充电量是4.710 所以 C 选项错误，由 Q=CU 得，D 选项正确。 答案答案：AD 针对训练针对训练 1. 1.电容器 A 的电容比电容器 B 的电容大，这表明（） A.A 所带的电荷量比 B 多 B.A 比 B 能充更多的电荷量 C.A 的体积比 B 大 D.两电容器的电压都改变 1V 时，A 的电荷量改变比 B 的大 解析：解析：电容是电容器的固有属性，由电容器本身性质决定，反映的是电容器容纳电荷的能力，但不表 示充得电荷量或带电荷量的多少，因为电容器带电量由电容及两端电压决定，可见 A、B、C 选项都错误， 由于电容器带电量 Q 和两端电压 U 成正比，可得：C 答案答案：D 即时反馈：即时反馈： 即时反馈参考答案即时反馈参考答案 （1）使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程叫充电，每一极板所带电荷量的绝对值称电容器 所带的电荷量。使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电。 （2）电容器的电容反映的是电容器容纳电荷的能力。定义式是C 4C 解析：解析：电解电容器只能接直流电压，所以 A 选项正确，电容由电容器本身性质决定，与两端电压无关，  Q U ，所以，D 选项正确。  Q ，单位是法拉，简称法，符号 U 是 F。电容器的电容 C 与带电量 Q 和电压 U 无关，由电容器本身性质决定。 知识点二、决定电容的因素知识点二、决定电容的因素 走进生活走进生活 所谓电容器，就是容纳和释放电荷的电子元器件。电容器的基本工作原理 就是充电放电，当然还有整流、振荡以及其它的作用。另外电容器的结构非常 简单