广州名师补习中心高二物理(人教版)选修31讲义：电容器的电容

8电容器的电容题型一、对电容器、电容的理解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.2.电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值.(2)公式C＝QU，其中Q指一个极板上带电荷量的绝对值.(3)单位：法拉，符号是F，1 F＝1 C/V，1 F＝106μF＝1012 pF.3.说明(1)电容是表示电容器储存电荷特性的物理量，只决定于电容器本身，而与Q、U无关；(2)C＝QU是电容的定义式，对任何电容器都适用；(3)C＝QU＝ΔQΔU，电容器的电容在数值上等于两极板上每升高(或降低)单位电压时增加(或减少)的电荷量.4.平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘又相互靠近的平行金属板组成.(2)电容的决定因素：电容由电容器本身的构造决定，与Q、U无关.由公式C＝εr S4πkd知，影响电容器电容大小的因素是电介质的相对介电常数εr、电容器两极板的正对面积S和两极板间的距离d.(3)表达式C＝εr S4πkd，εr为相对介电常数，真空时εr＝1.其他电介质时εr＞1.5.C＝QU与C＝εr S4πkd的比较C＝QU是电容的定义式，对某一电容器来说，Q∝U但C＝QU不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；C＝εr S4πkd是电容器电容的决定式，C∝εr，C∝S，C∝1d，反映了影响电容大小的因素.提醒：C＝QU适用于所有电容器；C＝εr S4πkd仅适用于平行板电容器.1一个已充电的电容器，若使它的电量减少3×10－4 C，则其电压减少为原来的1 3，则()A.电容器原来的带电量为9×10－4 CB.电容器原来的带电量为4.5×10－4 CC.电容器原来的电压为1 VD.电容器的电容变为原来的1 32一个电容器带电荷量为Q时，两极板间电压为U，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C时，它两极板间的电势差增加20 V，则它的电容为()A.1.0×10－8 FB.2.0×10－8 FC.4.0×10－8 FD.8.0×10－8 F3如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是()A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5×10－2 FD.该电容器的电荷量变化量为0.2 C4有一充电的电容器，两板间的电压为3 V，所带电荷量为4.5×10－4 C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？题型二、平行板电容器的电容及动态分析1.平行板电容器动态问题的分析方法抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式：C ＝Q U 、E ＝U d 和C ＝εr S 4πkd2.平行板电容器的两类典型问题(1)平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U 不变.由C ＝εr S 4πkd ∝εr S d 可知C 随d 、S 、εr 的变化而变化.由Q ＝UC ＝U ·εr S 4πkd ，可知，当U 不变时，Q 也随d 、S 、εr 的变化而变化.由E ＝U d ∝1d 可知，当U 不变时，E 随d 的变化而变化.(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电荷量Q 保持不变.由C ＝εr S 4πkd ∝εr S d 可知C 随d 、S 、εr 的变化而变化.由U ＝Q C ＝4πkdQ εr S ∝d εrS 可知，当Q 不变时，U 也随d 、S 、εr 的变化而变化. 由E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S ∝1εrS 可知，E 随S 、εr 的变化而变化，而与d 无关. 1 (多选)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U ，现使B 板带正电，实验中，电荷量不变，则下列判断正确的是( )A.增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大B.将A 板稍微上移，静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D.若将A 板拿走，则静电计指针张角变为零2 如图所示是一个由电池、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路，开关S 闭合.一带电液滴悬浮在两板间P 点不动，下列说法正确的是( )A.带电液滴可能带正电B.增大两极板间距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从B 运动到AC.断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D.断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动3(多选)如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一定角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后，使A板向左平移一些D.断开S后，使A、B正对面积减小一些4如图所示，将平行板电容器接在电池组两极间，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则()A.电容器带电荷量不变B.电源中将有电流从正极流出C.尘埃仍静止D.电流计中将有电流，电流方向为b→a5如图所示，平行板电容器两极板A、B与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部.闭合开关S，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则()A.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大B.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变C.断开S，将A板向B板靠近，则θ增大D.断开S，将A板向B板靠近，则θ不变题型三、图像问题与综合计算1如图为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况.在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是()2如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.20×10－3 m，g取10 m/s2，求：(1)该电容器所带电荷量.(2)若板间有一带电微粒，其质量m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电荷量为多少？带何种电荷？3如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60 V的恒压电源上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6×10－8 C，A极板接地.求：(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两板之间的电场强度；(3)距B板2 cm的M点处的电势.8电容器的电容题型一、对电容器、电容的理解1答案 B解析由C＝ΔQΔU得ΔQ＝C(U－13U)＝23CU＝23QQ＝32ΔQ＝4.5×10－4C，故B正确.因电容器的电容不知，所以无法得出电容器原来的电压，C错.电容是由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D错误.2答案 B解析C＝ΔQΔU＝4.0×10－720F＝2.0×10－8 F.故选B.3答案 B解析由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错，B对；由C＝QU＝0.240F＝5×10－3 F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D错.4答案 1.5×10－4 F 1.5×10－4 F3×10－4 C解析C＝QU＝4.5×10－43F＝1.5×10－4 F.电容器电压降为2 V时，电容不变，仍为1.5×10－4 F.此时所带电荷量为Q′＝CU′＝1.5×10－4×2 C＝3×10－4 C.题型二、平行板电容器的电容及动态分析1答案AB解析电容器上所带电荷量一定，由公式C＝εr S4πkd得，当d变大时，C变小.再由C＝QU得U变大；当A板上移时，正对面积S变小，C变小，U变大；当插入玻璃板时，C变大，U变小；当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B.2答案 D解析带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场方向向下，故液滴带负电，A选项错误.由C＝εr S4πkd和Q＝CU可知，两极板间距离增大的过程中，C变小，所以Q变小，因此电容器放电，放电电流的方向从a到b，负电荷由B板经电源和电阻R流向A板，选项B错误.断开S，由C＝εr S4πkd、Q＝CU和U＝Ed知E＝4kπQεr S，Q不变，S减小，所以E增大，电场力大于重力，液滴将加速上升，C选项错误.由E＝4kπQεr S知，Q不变，d减小，E不变，液滴静止不动，D选项正确.3答案CD解析静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高.当合上S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C＝QU可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大.所以本题的正确选项是C、D.4答案 C解析电容器与电池组连接，其电压不变，带电尘埃静止，静电力与重力平衡，qE ＝mg，两极板错开时电场强度不变，故C正确；因电容减小，由Q＝CU，知电荷量Q 减小，电容器放电，电流方向为a→b，A、B、D错误.5答案AD解析保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大，故A正确，B错误；断开开关S，电容器所带的电荷量不变，C＝εr S4πkd，E＝Ud＝QCd＝4πkQεr S，知d变化，E不变，电场力不变，θ不变.故C错误，D正确.题型三、图像问题与综合计算1答案 A解析由平行板电容器电容的决定式C＝εr S4πkd可知，电容C与两极板之间距离d成反比，在第一象限，反比例函数图象是双曲线的一支，选项A正确.2答案(1)3.6×10－9 C (2)2.0×10－6 C负电荷解析(1)由公式C＝QU得Q＝CU＝3.0×10－10×12 C＝3.6×10－9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止，则带电微粒带负电，并且有qE＝mg，而E＝Ud，解得q＝mgdU＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C＝2.0×10－6 C.3答案(1)1×10－9 F(2)2×103 V/m，方向竖直向下(3)－20 V解析(1)平行板电容器的电容C＝QU＝6×10－860F＝1×10－9 F.(2)两板之间为匀强电场，则E＝Ud＝603×10－2V/m＝2×103 V/m，方向竖直向下.(3)M点距A板间距离为d AM＝d－d BM＝1 cm A与M间电势差U AM＝Ed AM＝20 V又U AM＝φA－φM，φA＝0，可得φM＝－20 V.。

2019-2020年高中物理选修3《电容器的电容》说课稿一、说教材1、在教材中的地位《电容器的电容》是高中物理选修3-1第一章静电场中第8节内容。

本章从电场力和电场能两个角度出发，研究了电场的基本性质。

电容器结合了力和能两方面的知识，是三种无源电子元件（电阻、电容、电感）之一，在电子线路中其应用非常广泛。

这一节主要任务是学习电容器的一些基本知识、基本概念。

2、三维目标（1）知识与技能a．知道电容器的概念及构造，认识常见的电容器；b．理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义式、单位，并会用定义式进行简单的计算；c．通过探究实验了解影响平行板电容器电容大小的因素；了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器的电容大小的方法。

（2）过程与方法a．通过实验感知电容器的充、放电过程；b．通过电容与水容器的类比，体会电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量；c．通过探究试验找出影响平行板电容器电容大小的因素。

（3）情感态度与价值观a．通过本节学习，让同学体会电子元件的奇妙，增强对电子线路的好奇心，乐于探索物理世界的奥秘；b．通过探究试验，增强学生设计实验、处理实验数据的能力，并在实验中体会探索规律的艰辛以及获得成功的喜悦。

3、重点与难点（1）电容器的概念及构造，充、放电过程；（2）电容的概念及定义方法；（3）影响平行板电容器电容大小的因素。

二、说教法为了突破本课的重、难点，设计了如下教学方法：1、启发式教学高中阶段教师必须对一些物理问题创设一些情境，学生在教师的启发下解决问题。

可以充分体现学生的主体地位。

2、类比法教学本节利用水容器水量与水面高度关系来类比电容器带电量与电压的关系。

可以帮助学生对电容的理解。

3、探究式实验教学本节课加入了学生利用电容表自主探究平板电容器的电容与极板正对面积、极板距离、介电常数三者之间的关系的实验。

使学生在探索中加深对知识的理解，找出自己渴望得到的答案。

三、说学法1、课程开始的演示实验，让学生通过观察、思考，初步对电容器的构造，掌握电容器的应用就是通过充电和放电实现的；2、在学习电容的概念时，利用水容器盛水来类比电容器容纳电荷，让学生在对比中利用正迁移，帮助对新知识的理解；3、在研究电容的三个决定因素时，彻底的颠覆了教材上的实验，将演示实验改为学生探究实验，引导学生在三个方面进行探究。

电容器的电容知识梳理：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．2．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． 二、电容1．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． 2．定义式：C ＝Q U.3．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，1 F ＝106 μF ＝1012 pF.4．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．2．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． 3．电容的决定式：C ＝εr S 4πkd ，εr 为电介质的相对介电常数．当两极板间是真空时：C ＝S4πkd，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．2．电容器的额定电压和击穿电压：(1)额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压．(2)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，若电压超过这一限度，则电容器就会损坏．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)电容器的电容跟它两极板间电压成反比．(×)(2)电容器的电容越大，所带电荷量就越多．(×)(3)对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变．(√)(4)将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大．(×)(5)将平行板电容器两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小．(√)(6)在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大．(√)2．某平行板电容器充电后所带电荷量为Q＝2×10－6 C，两板间的电压U＝4 V，则该电容器的电容为__________ F，若只将该电容器的板间距离增大，电容器的电容将________，若只将两极板错开，使极板正对面积减小，电容器的电容将________．答案5×10－7减小减小重点突破：一、电容器电容[导学探究](1)把电容器的两个极板分别与电源两极相连，对电容器进行充电，该过程中能量是如何转化的？当把电容器两极相接，对电容器进行放电，该过程中能量是如何转化的？(2)当电容器的带电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？带电荷量Q和板间电势差U的比值是否发生变化？答案(1)充电过程中由电源获得的电能转化为电容器内的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为其他形式的能量．(2)增大不变[知识深化]1．电容器的充电过程，电源提供的能量转化为电容器的电场能；电容器的放电过程，电容器的电场能转化为其他形式的能．2．电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流，电路稳定时，电路中没有电流．3．C ＝QU 是电容的定义式．电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q 以及电势差U 均无关．例1 (2018·长兴、德清、安吉上学期期中)电容器是一种重要的电学元件．某电容器的电容为C ，当两极板加电压U 时，电容器所带的电荷量为Q .现将电压U 减小，则( ) A ．C 不变 B ．C 减小 C ．Q 不变 D ．Q 增大答案 A解析 电容大小决定于电容器本身，与U 、Q 无关．由C ＝QU 知，U 减小，Q 减小，故A 正确，B 、C 、D 错误．例2有一充电的电容器，两板间的电压为3 V ，所带电荷量为4.5×10－4 C ，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V ，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？答案 1.5×10－4 F 1.5×10－4 F 3×10－4 C 解析 C ＝Q U ＝4.5×10－43F ＝1.5×10－4 F.电容器电压降为2 V 时，电容不变，仍为1.5×10－4 F ．此时所带电荷量为Q ′＝CU ′＝1.5× 10－4×2 C ＝3×10－4 C. 二、平行板电容器[导学探究] 平行板电容器由两块平行放置的金属板组成．利用平行板电容器进行如下实验： (1)如图1所示，保持Q 和d 不变，减小两极板的正对面积S ，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝QU，分析电容C 的变化．图1(2)如图2所示，保持Q 和S 不变，增大两极板间的距离d ，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝QU，分析电容C 的变化．图2(3)如图3所示，保持Q 、S 、d 不变，在两极板间插入电介质，观察电势差U (静电计指针偏角)的变化，依据C ＝QU，分析电容C 的变化．图3答案 (1)实验结论：S 减小，电势差U 增大，电容C 减小． (2)实验结论：d 增大，电势差U 增大，电容C 减小． (3)实验结论：插入电介质，电势差U 减小，电容C 增大． [知识深化]1．C ＝Q U 与C ＝εr S4πkd的比较(1)C ＝Q U 是电容的定义式，对某一电容器来说，Q ∝U 但C ＝QU 不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；(2)C ＝εr S 4πkd 是电容的决定式，C ∝εr ，C ∝S ，C ∝1d ，反映了影响电容大小的因素．2．平行板电容器动态问题的分析方法 抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式： C ＝Q U 、E ＝U d 和C ＝εr S 4πkd3．平行板电容器的两类典型问题(1)平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U 不变．由C ＝εr S 4πkd ∝εr S d 可知C 随d 、S 、εr的变化而变化．由Q ＝UC ＝U ·εr S4πkd 可知，当U 不变时，Q 也随d 、S 、εr 的变化而变化．由E ＝U d ∝1d可知，当U 不变时，E 随d 的变化而变化．(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电荷量Q 保持不变． 由C ＝εr S 4πkd ∝εr Sd可知C 随d 、S 、εr 的变化而变化．由U ＝Q C ＝4πkdQ εr S ∝d εr S可知，当Q 不变时，U 也随d 、S 、εr 的变化而变化．由E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S ∝1εr S可知，当Q 不变时，E 随S 、εr 的变化而变化，而与d 无关．例3(2017·湖溪中学月考)如图4所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为S，两极板的间距为d，电容器所带电荷量为Q，电容为C，静电计指针的偏转角为α，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是()图4A ．若增大d ，则α减小，θ减小B ．若增大Q ，则α减小，θ不变C ．将A 板向上提一些时(小球仍在平行板间电场内)，α增大，θ增大D ．在两板间插入云母片时，则α减小，θ不变 答案 C解析 当A 板远离B 板平移一段距离时，电容C 减小，根据U ＝QC 知U 增大，则α增大，由E ＝U d ＝4πkQ εr S 知，E 不变，θ不变，A 错误；若增大电荷量Q ，根据U ＝Q C 知电压增大，所以静电计指针张角变大，B 错误；当A 板向上平移一小段距离后，知电容C 减小，根据U ＝Q C 知电压增大，静电计指针张角增大，由E ＝4πkQεr S 知，E 变大，θ也增大，C 正确；在两板间插入云母片时，电容C 增大，根据U ＝Q C 知电压U 减小，板间场强E ＝Ud 减小，小球的悬线与竖直方向的夹角θ变小，α也减小，D 错误．静电计的使用静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由相互绝缘的两部分组成，静电计与电容器的两极板分别连接在一起，则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差U，U的大小就从静电计的刻度读出，可见，静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板间电势差的变化．例4(多选)如图5所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是()图5A ．若将A 向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G 表中有b →a 的电流B ．若将A 向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G 表中有b →a 的电流C ．若将A 向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G 表中有b →a 的电流D ．若将S 断开，则油滴将做自由落体运动，G 表中无电流答案 AB解析 由于油滴处于静止状态，所以q U d＝mg .若将A 向左平移一小段位移，则电容C 变小，电压U 不变，则Q ＝CU 变小，所以电流由b →a ，此时油滴仍静止，选项A 正确．若将A 向上平移一小段位移，电容C 变小，电压U 不变，则Q 变小，所以电流由b →a ，此时q U d＜mg ，油滴向下加速运动，所以选项B 正确．若将A 向下平移一小段位移，电容C 变大，电压U 不变，则Q 变大，所以电流由a →b ，此时q U d＞mg ，油滴向上加速运动，所以选项C 错误．若将S 断开，由于电容器的电荷量不变，则电压U 不变，油滴仍处于静止状态，选项D 错误．课堂检测：1．(电容器 电容)(多选)下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A ．根据C ＝Q U可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两极板间的电压成反比 B ．对于确定的电容器，其所带电荷量与两极板间的电压成正比C ．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D ．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板间的电压无关答案 BCD解析 由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性．一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，因此A 错误，C 、D 正确．由于电容是定值，由Q ＝CU 知，其所带电荷量与两极板间的电压成正比，故B 正确．2．(电容的计算)一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－4 C ，则其电压减少为原来的13，则( ) A ．电容器原来的带电荷量为9×10－4 CB ．电容器原来的带电荷量为4.5×10－4 CC ．电容器原来的电压为1 VD ．电容器的电容变为原来的13答案 B解析 由题意知C ＝Q U ，C ＝Q －3×10－4 C 13U ，联立解得Q ＝4.5×10－4 C ，故B 正确，A 错误．因电容器的电容未知，所以无法得出电容器原来的电压，C 错误．电容是由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D 错误．3.(电容器的动态分析)如图6所示，电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板，C 是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一定角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )图6A ．使A 、B 两板靠近一些B ．使A 、B 两板正对面积减小一些C ．断开S 后，使A 板向右平移一些D ．断开S 后，使A 、B 正对面积减小一些答案 D解析 静电计显示的是A 、B 两板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高．当合上S 后，A 、B 两板分别与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变，故A 、B 错误；当断开S 后，板间距离增大，正对面积减小，都将使电容器的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C ＝Q U可知，板间电压U 增大，从而静电计指针张角增大，故C 错误，D 正确．4．(电容器的动态分析)如图7所示是一个由电池、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路．开关S 闭合，一带电液滴悬浮在两板间P 点不动，下列说法正确的是( )图7A ．带电液滴可能带正电B ．增大两极板间距离的过程中，电阻R 中有从b 到a 的电流C ．断开S ，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D ．断开S ，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动答案 D解析 带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场方向向下，故液滴带负电，A 选项错误．由C ＝εr S 4πkd和Q ＝CU 可知，两极板间距离增大的过程中，C 变小，所以Q 变小，因此电容器放电，放电电流的方向从a 到b ，选项B 错误．断开S ，由C ＝εr S 4πkd、Q ＝CU 和U ＝Ed 知E ＝4k πQ εr S，Q 不变，S 减小，所以E 增大，电场力大于重力，液滴将加速上升，C 选项错误．由E ＝4k πQ εr S知，Q 不变，d 减小，E 不变，液滴静止不动，D 选项正确．。

【导语】电容器的电容，是由电容器⾃⾝决定的，这部分内容在⾼中物理选修教材中会讲到，我们⼀定要掌握好这类知识点。

下⾯是给⼤家带来的⾼中物理电容器的电容知识点，希望对你有帮助。

⾼中物理电容器的电容知识点 ⼀、电容器 1.电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成⼀个电容器，贮藏电量和能量。

两个导体称为电容器的两极。

2.电容器的带电量：电容器⼀个极板所带电量的绝对值。

3.电容器的充电、放电. 操作：把电容器的⼀个极板与电池组的正极相连，另⼀个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。

这个过程叫做充电。

现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。

操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。

充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能 放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能 ⼆、电容 1.定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的⽐值，叫做电容器的电容 C=Q/U，式中Q指每⼀个极板带电量的绝对值 ①电容是反映电容器本⾝容纳电荷本领⼤⼩的物理量，跟电容器是否带电⽆关。

②电容的单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。

常⽤单位有微法(µF)，⽪法(pF)1µF=10-6F，1pF=10-12F 2.平⾏板电容器的电容C：跟介电常数成正⽐，跟正对⾯积S成正⽐，跟极板间的距离d成反⽐。

3.电容器始终接在电源上，电压不变;电容器充电后断开电源，带电量不变。

⾼中物理学习⽅法 (⼀)预习 学习的第⼀个环节是预习。

有的同学不注重听课前的这⼀环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。

这⾥我们需要注意，⾼中物理与初中有所不同，⽆论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进⾏预习。

第一章静电场第8节《电容器的电容》教学设计教材分析电容器是一种重要的电学元件，在电气设备中有着广泛的应用。

学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电荷量等知识，同时也基本掌握了比值定义法、控制变量法等研究物理问题的方法，具有了一定的用数学工具解决物理问题的能力。

所以本节教学的核心是引导学生应用所学的知识与形成的方法研究电容器，探究电容概念的内涵。

电容的概念是本节的重点，也是难点。

电容又是一个比值定义的物理量，引出这一比值的关键，让学生知道电容器容纳电荷的本领是定的，而电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比，其比值能反映电容器本身的性质。

影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学内容的又一难点，教材这个实验是相当成熟的，有利于学生进一步熟悉探究性学习方法。

教材最后常见的电容器部分与学生的生活实际和生产实际联系十分密切，很好体现了新课程：“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

核心素养：通过《电容器的电容》的学习活动，让学生知道利用比值法定义物理量，利用类比的方法理解电容器的电容。

学会在实验中用控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。

体会物理在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。

教学目标：1.知道什么是电容器以及常用的电容器。

2.知道电容器充电和放电时能量的变化。

3.理解电容的概念及其定义式C=Q/U，并能用来进行有关的计算。

4.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系。

教学重点：电容的概念和平行板电容器的电容与其影响因素之间的关系。

教学难点：1.电容的定义和引入。

2.对平行板电容器的动态分析。

教学方法：类比法、实验探究法教学用具：电源、导线、玻璃棒、橡胶棒、毛皮、丝绸、平行板电容器、静电计、绝缘电介质、多媒体。

教学流程图：教学过程：总结过渡：电容器不仅是一种储总结：电容C与d、s；当两板间充满某种介质时，电容倍：。

展示常用电容器示教板。

一、教学目标1、知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造2、理解电容的概念、定义式和决定式3、掌握平行板电容器电容的决定式，并能用其讨论有关问题二、重难点1、平行板电容器电容的有关问题三、知识点梳理1、电容器（1）定义：电路中具有储存电荷功能的装置叫做电容器。

（2）电容器的充电和放电①充电与放电：使电容器带电叫充电；使充电后的电容器失去电荷叫放电。

充电过程实质上是电源逐步把正电荷从电容器的负极板移到正极板的过程.由于正、负两极板间有电势差，所以电源需要克服电场力做功.正是电源所做的这部分功以电能的形式储存在电容器中，放电时，这部分能量又释放出来.②充电过程特征：充电过程存在充电电流，此电流由大变小；电容器电荷量增加；电容器两极板间电压增大；电容器中电场强度增强，两极板间电场能增多.③放电过程特征：放电过程存在放电电流，此电流由大变小；电容器电荷量减少；电容器两极板间电压减小；电容器中电场强度减弱，两极板间电场能减少.(3)电容器的带电荷量:是指其中一个极板所带电荷量的绝对值.2、电容（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容.在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器上所储存的电荷量.（2）物理意义：表征电容器容纳(储存)电荷本领的物理量.（3）定义式：UQ C = （4）单位：法拉F ，微法F μ，皮法pF pF 10F 10F 1126==μ【注意】电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量，完全由电容器本身属性决定，跟电容器是否带电，带电荷量多少以及两极板电势差的大小无关.3、平行板电容器的电容（1）平行板电容器在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质(空气也是一种电介质)，就组成一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。

①基本结构：由两块彼此绝缘互相靠近的导体组成.②带电特点：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧.③板间电场：板间形成匀强电场(不考虑边缘效应)，场强大小d U E =，方向始终垂直板面.（2）平行板电容器的电容：与平行板正对面积S 及电介质的相对介电常数r ε成正比，与极板间的距离d 成反比. 决定式：kd4S C r πε=【说明】①此式为决定式，由此式可以看出，电容C 与其所带电荷量Q 及两极板间电压U 均无关，完全由电容器本身决定。

容器的电容知识集结知识元电容器的电容知识讲解电容器一、构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器（电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板，两个极板非常靠近，中间的绝缘层用薄绝缘纸充当，分别用两根导线连接两极．这就是电容器的结构）。

二、电容器的充电、放电：1．充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。

这个过程叫做充电。

特点：充电过程中有短暂的充电电流，电流由电容器的负极板经外电路到达正极板。

充电后，切断与电源的联系，两个极板间有电场存在，充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中，称为电场能。

充电过程中带电量Q增加，板间电压U增加，板间场强E增加，电能转化为电场能2．放电：把充电后的电容器的两个极板接通，两极板上的电荷互相中和，电容器就不带电了，这个过程叫放电。

特点：充电过程中有短暂的充电电流，电路由电容器的正极板经外电路到达负极板。

放电后，两极板间不存在电场，电场能转化为其他形式的能量。

带电量Q减少，板间电压U减少，板间场强E减少，电场能转化为电能电容一、与水容器类比后得出。

说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。

这是量度式，不是关系式。

在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。

1．定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。

2．公式：若极板上的电量增加ΔQ时板间电压增加ΔU,则．3．单位：法拉（F）还有微法（μF）和皮法（pF）1F=10-6μF=10-12pF4．电容的物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的，与电容器是不是带电无关。

在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加1V所增加的电量．平行板电容器一、结构：平等板电容器由两块平行相互绝缘金属板构成：1．两极板间距：d；2．两极板正对面积：S．3．介电常数：ɛ（由电介质决定，真空介电常数最小）4．关系：一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积S越大，距离d越小，这个电容器的电容就越大；两个导体间电介质的性质也会影响电容器的电容．二、量度：，Q是某一极板所带电量的绝对值，U是两极板间的电势差（或电压）三、表达式：k为静电力常量，ɛ称为介电常数．说明：是电容的定义式，它在任何情况下都成立，式中C与Q、U无关，而由电容器自身结构决定．而是电容的决定式，它只适用于平行板电容器，它反映了电容与其自身结构S、d、ɛ的关系．特别提醒：(或)适用于任何电容器，但仅适用于平行板电容器．例题精讲电容器的电容例1.在国际单位制中，电容的单位是____（选填“库仑”、“伏特”或“法拉”）。

电容器的电容基础知识精讲一、电容器1．结构：电容器由两个彼此又相距很近的导体构成。

学%科网2．种类：有纸质电容器、电解电容器、可变电容器、平行板电容器等。

3．电容器的充、放电（1）充电：使电容器的两个极板分别带上的过程。

充电的过程是将储存在电容器中的过程。

（2）放电：使电容器两极板上的电荷的过程。

放电的过程是将储存在电容器中的转化为其他形式的能过程。

4．带电荷量：电容器所带的电荷量的绝对值称为电容器所带的电荷量。

5．击穿电压，额定电压（1）击穿电压：电容器所能承受的。

电容器的工作电压击穿电压。

（2）额定电压：电容器长期工作时所能承受的，比击穿电压要。

二、电容1．定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间电势差的比值，叫做电容器的电容，用符号C表示。

2．定义式：。

3．单位：在国际单位制中，电容的单位是，符号是。

电容的常用单位还有微法（）和皮法（），它们之间的换算关系为三、平行板电容器的电容1．影响因素：平行板电容器的电容与两极板的正对面积成，与介质的成正比，与两极板间的距离成。

2．决定式：。

ε是相对介电常数，S是两极板的正对面积，d是两极板间的距离，k为静电常量。

式中r例题精讲平行板电容器两类问题的分析【例题】（2021·江苏省宿迁市高一期末）如图所示，竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E相连，用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间，闭合开关S后悬线与竖直方向夹角为θ。

则有A．保持开关S闭合，将A板向右平移，θ不变B．保持开关S闭合，将A板向左平移，θ变小C．先闭合开关S，然后断开，将A板向右平移，θ不变D．先闭合开关S，然后断开，将A板向右平移，θ变小参考答案：BC题型强化1．（2021·江苏省淮安市田家炳中学高二期末）根据电容的定义式QCU可知A．电容器的电容越大，电容器所带的电荷量就越多B．电容器两极板间的电势差越大，电容越小C．电容器的电容与其带电荷量成正比，与其两极板间的电势差成反比D．电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化2．（2021·江苏省宿迁市高一期末）一个电容器所带电荷量增加4×10–7 C时，其电势差增加了20 V，则它的电容是A．1×10–8 F B．2×10–8 FC．4×10–8 F D．8×10–8 F3．板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U1，板间的场强为E1。