高中物理-静电场 电容器和电容 学案

第8节电容器电容高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1．如图所示的装置中，在A端用外力F把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从45°变为90°，斜面体与水平地面之间是粗的，并且斜面体一直静止在水平地面上，不计滑轮与绳子之间的摩擦．则在小球匀速运动的过程中，下列说法正确的是A．外力F一定增大B．地面对斜面体的静摩擦力始终为零C．绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大子于绳子的拉力D．绳子A端移动的速度大小等于小球沿斜面运动的速度大小2．下图为氢原子的能级图。

现有两束光，a光由图中跃迁①发出的光子组成，b光由图中跃迁②发出的光子组成，已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是A．x金属的逸出功为2.86 eVB．a光的频率大于b光的频率C．氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小3.4 eVD．用b光照射x金属，打出的光电子的最大初动能为10.2 eV3．如图所示，等量异种点电荷P、Q连线中点处有一电子，在外力F作用下处于静止状态。

现让电荷Q沿连线向右移动一小段距离，此过程中电子一直处于静止状态。

下列说法正确的是A．外力F逐渐减小，电子的电势能逐渐增大B．外力F逐渐增大，电子的电势能逐渐增大C．外力F逐渐增大，电子的电势能逐渐减小D．外力F逐渐减小，电子的电势能逐渐减小4．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度E的大小、电势高低的比较，正确的是( ) A．E B＞E A＞E C，B．E A＝E C＞E B，C．E A＜E B，E A＜E C，, D．E A＞E B，E A＞E C，,5．使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是。

一、课前活动学案设计（一）预习案第一章静电场第8节电容器与电容【课标要求】观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。

举例说明电容器在技术中的应用。

【学习目标】1.理解电容的概念及定义方法，会用电容的定义式进行简单计算。

2.通过实验探究了解影响平行板电容器电容大小的因素。

3.从生活走进物理，认识电容器在生活中的广泛应用。

【重点、难点】1.电容器、电容的概念及定义，平行板电容器电容的决定式2. Q一定和U一定这两种情况下，与平行板电容器有关的各量的变化分析【使用说明与方法指导】1.先通读教材，认识电容器，理解电容的定义式和平行板电容器的决定式。

2.依据预习学案再通读教材，进行知识梳理，勾划重点知识，将自己的疑问记下来，并写上提示语、标注符号。

熟记基础知识，完成预习学案。

【自主构建】一、电容器1．同学们，生活中你经常用什么来盛水？那么电荷用什么仪器盛呢？2．通过查阅资料，结合右图明确什么是电容器以及电容器的构造？3．电容器在日常生活中应用非常广泛，请举2-3例含有电容器的常见用电器。

思考：现有甲、乙、丙、丁四位同学对电容器有不同看法，根据你对电容器的探究，请问你支持哪些观点?（）甲说：电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器乙说：任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关丙说：电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值丁说：电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程，是将电容器储存的电能转化为其他形式的能二、电容走进生活：张明同学在学习了电容器这节知识后从家里的一台废旧录音机上找到了一个电容器，电容器的各个参数如图所示，请帮他分析一下该电容器所能加的最大电压是多少？这个电容器最大能承载多少电荷量？我的疑问【构建反馈】1.如图所示，描述对给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的有（）2.在实验室中老师拿出了两个电容器，甲电容器两板各带2C电量，板间电压为2000V，乙电容器两板各带3C电量，板间电压为4000V，能否说乙电容器容纳电荷的本领大？若不是，哪个容纳电荷的本领大？（二）课堂探究案第一章静电场第8节电容器的电容【课标要求】观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。

电容器的电容〖自主学习〗请阅读教材第一章第1节P29至P31。

完成下列问题，并将相应内容在书上做上记号【任务1】电容器的构造：在两个相距很的中间夹上一层绝缘物质——，组成一个最简单的电容器，叫做。

任何两个彼此绝缘又相距很近的，都可看成一个。

这两个导体就是电容器的两个极。

【任务2】充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使电容器的两个极板带上的过程叫充电。

充电过程是建立电场、储存能的过程。

放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，使电容器两极板上的电荷的过程叫放电。

放电过程是电场消失，能转化为能的过程。

【任务3】电容器的电容是反映电容器本领的物理量，其定义式为：C＝________．其中C与Q、U无关，只取决于________．国际单位制中其单位是________．【任务4】影响平行板电容器电容的因素有________、________、________．公式：。

【任务5】电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比电压低.〖问题讨论〗【问题1】如何理解电容器所带电量？【问题2】决定平行板电容器电容大小的因素是什么？【问题3】1、充电后，保持电容器的两极板与电源相连接，则表示此时两极板间的不变2、充电后，切断电源，则表示两极板间的不变高二年级物理选修3－1学案————电容器的电容〖学习目标〗1、了解电容器的构造和常用电容器。

2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。

3、了解电容器的电容。

4、经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，知道决定平行板电容器电容大小的因素。

〖知识链接〗比值法定义物理量；〖新课内容〗1、电容器（了解）构造电容器的充电、放电2、电容（记忆）定义公式：单位：电容的物理意义3、平行板电容器的电容（记忆）平行板电容器的决定式：4、常用电容器（了解）〖典型例题〗1、有一电容器，带电量为10-5C时，两板间的电压为200V，如果使它带的电量再增加10-6C．这时，它的电容是__ ______法拉，两板间的电压是____ __V．2、关于电容的说法中正确的是（）A. 由C＝Q／U可知．电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关．B. 电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大．C．由Q＝CU可知，当U增大时．Q可以无限增大．D. 两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容．3、两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于( )A.2：3 B．3：2 C．4:9 D. 9:44、为研究平行板电容器电容的实验。

《电容器和电容》教学设计一、教材分析1.教材的地位和作用:本节课的教学内容是教科版高中物理选修3-1，第一章静电场，第六节的电容器和电容，主要包括电容器的结构、功能、电容器的充放电电容器的电容，平行板电容器的电容及常见电容器。

它是学习完匀强电场后的一个重要应用，强化所学过的知识并加以深化，同时也为后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)做预备知识，在教材中起承上启下的作用，同时电容器和电容的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。

2.课程标准要求(1)观察常见电容器的结构，了解电容器的电容。

(2)通过实验，理解影响平行板电容器电容大小的因素，能解释生活中的一些现象。

3.教材内容安排首先引出电容器的概念，以及什么样的物体可以构成电容器,然后通过电路图分析电容器的充电与放电过程。

接着通过量筒与电容器类比得到电容的概念，定义式，物理意义，以及电容与电荷量、电势的关系。

探究影响平行板电容器电容大小的因素。

最后，讲授常用电容器、三种可变电容器、电容器上标注的信息。

二、学情分析1.学生的逻辑思维：高二学生认知水平提高，好奇心强，有较强的探究欲望，同时也有过较多的小组合作经验，具备一定的观察能力，分析能力，和实验能力，但在理解问题时，缺乏思维变通能力和知识迁移的能力。

在教学过程仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验或多媒体电教手段，加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。

2.学生的知识基础:学习本节课之前，学生已经学习了电场力和电场能的知识，为学习本节内容奠定了一定的基础。

3.学生的认识困难:学生对于电容器这样的非线性元件是第一次学习遇到。

由于电学概念比较抽象,学生对电磁现象的感性认识又较少就使得学生在学习电学时普遍感到比较困难，所以电容器概念的教学成为本节的难点之一。

在静电场的学习中学生已经很明确的知道验电器是用于检验电荷的存在及多少的，但本节内容中的验电器却变身为静电计,这需要学生在理解电容的知识的基础上才能理解其中的原理，给学生在探究影响平行板电容器电容大小的因素是设立了很大的障碍。

第一章 第八节 电容器的电容【学习目标】1．了解电容器的构造、种类及电路符号；2．掌握电容的概念及电容器的充放电过程；3．掌握影响平行板电容器电容的因素及公式；4．认识一些常用电容器。

【学习过程】学习任务一：手机、电脑、无线路由等电器产品已经在生活中无处不在，这些电器元件中有一个正重要的成员——电容器，阅读课本内容，弄清楚电容器的概念以及电容的概念。

电容器：电容：学习任务二： 小组讨论，了解电容器的充放电过程，画出相应的电路图，并进行对应现象的分析。

充电过程： 放电过程：电荷量Q 电势差U 电场强度E 能量转化情况充电过程放电过程结论 学习任务三：观察演示实验，猜想那些因素能影响平行板电容器的电容。

正对面积S 变小 两板间距离d 变大 插入电介质 静电计摆角操 作 现 象两极板间电压U结论：电容C学习任务四：阅读课本，了解电容器的种类。

分类电容器举例材料构造电容大小电容器上的主要参数：学习任务五：完成下列题目，检测学习收获。

1. 一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接，以Q表示电容器的电荷量，则（）A．当d增大、S不变时，Q减小B．当S增大、d不变时，Q增大C．当d减小、S增大时，Q增大D．当S增大、d减小时，Q不变2. 两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于 ( )A.2：3 B．3：2 C．4: 9 D. 9: 43．某一电容器标注的是“300V，5μF”，则下述说法正确的是（）A.该电容器可在300V以下电压正常工作B．该电容器只能在300V电压时正常工作C．电压是200V时，电容仍是5μFD．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连4. 设计一个电容器充放电的实验，画出实验电路图.提供的器材有干电池1个、普通开关2个、微安表2个（量程0-300μA）、电容1个、导线若干. （注：电路图中标明微安表的正负极）高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

8 电容器与电容问题探究在化学实验室里，常用的盛溶液的容器有烧杯等，这些烧杯底面积不同，高度也不同，你是如何理解储存量和储存本领的？若有一个标有50 mL的烧杯,现在盛有20 mL的溶液，那么这个烧杯的容积是多少呢？若没有盛溶液时,这个烧杯的容积又是多少呢?在我们物理学中也有一种“容纳"电荷的电气元件，称为电容，它和我们常用的烧杯有何相似之处？自学导引1．电容器：（1）定义：两个彼此绝缘又相隔很近的_________，都可以看作电容器，电容器能容纳电荷.（2）带电荷量：电容器的带电荷量指的是每个极板所带电荷量的__________.（3）电容器的充电:使电容器的两个极板分别带上___________电荷的过程叫做充电.（4）电容器的放电：使电容器两个极板上的电荷_________的过程叫做放电。

（5)电场能:电容器充电过程中由电源获得的_________储存在电场中，称为电场能。

电容器充电过程中，_________转化为__________；放电过程中电场能转化为其他形式的能.答案：（1）导体（2）绝对值(3)等量的异种(4）中和（5)电能 电能 电场能2．电容（C ）：（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.（2）公式：___________（或___________).(3)物理意义:电容是描述电容器_________电荷本领大小的物理量,在数值上等于使电容器两极板间的电势差为_________所需要带的电荷量。

电容C 由电容器_________的构造因素决定，与Q 、U_________。

（4)电容的单位:F 1 F=106 μF=1012 pF 。

答案:（2）C=U Q C=UQ ∆∆ （3)容纳 1 V 本身 无关3．平行板电容器的电容：平行板电容器的电容C 跟电介质的相对介电常数ε下标r 成_________，跟正对面积 S 成_________，跟极板间的距离d 成_________。

电容器的电容〖自主学习〗请阅读教材第一章第8节P 至P 。

完成下列问题，并将相应内容在书上做上记号【任务1】电容器的电容：物理意义：定义：定义式：C= =【任务2】平行板电容器的电容（决定式）【任务3】电容器两极板间电场的场强决定于极板上所带电荷的面密度【任务4】平行板电容器的动态分析1、平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的保持不变。

2、平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，保持不变。

〖问题讨论〗两种不同变化电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化。

这里一定要分清两种常见的变化：Q、C、U、S、d、E它们之间的关系高二年级物理选修3－1学案————电容器的电容〖学习目标〗1、知道电容器电容的定义式，平行板电容器电容的决定式，匀强电场的量度式。

2、了解Q、C、U、S、d、E它们之间的关系.3、结合平行板电容器分析它们之间的关系。

〖知识链接〗1、电容器电容的定义式；2、平行板电容器电容的决定式；3、匀强电场的量度式〖新课内容〗1、电容器的电容定义式：2、平行板电容器的电容（决定式）3、两种不同变化电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化。

这里一定要分清两种常见的变化：Q、C、U、S、d、E它们之间的关系〖典型例题〗1、对于给定的电容器，在描述电容量C、带电量Q、两板间电势差U的相互关系中，下列图中正确的是( )2、电容为 5.0×10 3 pF 的空气平行板电容器，极板间的距离为1.0 cm ，电荷量为 6.0×10–7 C 。

求:（1）电容器的电压;（2）两极板间的电场强度;（3）若电压或电荷量发生变化，这个电容器的电容有无变化？3、连接在电池两极上的平行板电容器，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变大4、一平行板电容器充电手与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，用E表示两极板间场强，U表示电容器的电压，EP表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A、U变小，E不变B、E变大，E P不变C、U变小，E P不变D、U不变, E P不变〖课后作业〗1、对于一个确定的电容器的电容正确的理解是：( ）A．电容与带电量成比。

1.8 电容器的电容【学习目标】1.知道什么是电容器,了解常用的电容器。

2.知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时能量的转化。

3.理解电容器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.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,知道平行板电容器电容公式C= Q/U,知道改变平行板电容器的电容大小的方法。

【知识导学】1.电容器(1)在两个相距很近的平行①金属板之间夹上一层电介质就组成了一个平行板电容器。

实际上,任何两个彼此②绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。

(2)把电容器两极板分别与电源正负极相连,使两极板分别带上③等量的异号电荷的过程叫作充电。

充电过程中由④电源获得的电能储存在电容器中。

(3)用导线连接充电后的电容器的两极板,两极板上的电荷⑤中和的过程叫作放电,放电过程中⑥电场能转化为其他形式的能量。

2.电容(1)电容器所带的⑦电荷量与两极板间的⑧电势差的比值叫作电容器的电容,用公式表示为C=⑨。

(2)一个电容器的电容是个常量,它表征了电容器⑩储存电荷的特性。

(3)在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法 ,符号 F ,实际中常用的电容单位还有微法、皮法。

(4)理论和实验表明,影响一个电容器的电容大小的因素有夹在极板之间的电介质、两极板的正对面积和两极板之间的距离,这个关系用公式表示为C= ,式中εr是一个常数,称为电介质的相对介电常数。

3.常见电容器(1)可变电容器通过转动动片,使两组铝片的正对面积发生变化来改变电容。

(2)加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,这个极限电压叫作击穿电压。

电容器外壳上标示的是额定电压,这个数值比击穿电压要低。

【三“点”探究】主题1:认识电容器阅读教材中“电容器”标题下的内容,回答下面的问题。

(1)电容器的主要作用是什么?(2)说说平行板电容器的基本构造。

电容器两极板上的电荷分布在哪里? 什么是电容器的电荷量?板间电场强度有哪些特征?(3)电容器是如何充放电的?充放电过程中电流方向、电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化?怎样从能量的角度理解电容器的充电和放电?主题2:电容器的电容阅读教材中“电容”部分的内容,回答下列问题。

第八节、电容器与电容（1课时）教材分析：教材首先讲解了电容的功用，通过介绍电容器的构造及使用，使学生认识电容器有储存电荷的本领，同时介绍了电容的概念、定义式，再讲解电容器的电容与哪些因素有关．整个这一节的内容，是后面学习LC振荡电路的必备知识，是学习交变电路和电子线路的基础，关于电容器的充放电现象和电容概念，是高中物理教学的重点和难点之一，又比较抽象，因此再教学中，可以多增设实验，让学生易于理解和接受，同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力．一、教学目标（一）知识与技能1、通过媒体展示电容器实物让学生知道什么是电容器及常见的电容器的构成；2、通过电容充放电现象的实验演示让学生理解电场能的基本概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；3、通过多媒体展示“水容量”和“电容量”的动态变化过程理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；4、通过实验演示让学生知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题，培养学生分析问题与解决问题的能力。

（二）过程与方法结合实物观察与演示，通过学生的亲自实践与体会，在具体练习的计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。

（三）情感态度与价值观体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣；电容器两极带等量异种电荷，让学生体会物理学中的对称美。

二、重点、难点、疑点及解决办法1．重点电容的概念，影响电容大小的因素2．难点电容的概念，电容器的电量与电压的关系，电容的充、放电3．疑点两极间电势差增加1伏所需电量的多少是衡量电容器电容大小的标志。

4．解决办法用充了电的电容器短路放电产生白炽的火花使学生感受到电容器有“容纳（储存）电荷”的功能。

为使学生理解充、放电的抽象过程。

用自制的充放电的电路中的示教电流表显示充、放电过程，为使学生理解电容器电量与电压的抽象关系，不同电压、不同电容的电容器充电再放电时的声音与亮光形象的展示这一抽象关系。

电容器的电容〖自主学习〗请阅读教材第一章第1节P29至P31。

完成下列问题，并将相应内容在书上做上记号【任务1】电容器的构造：在两个相距很的中间夹上一层绝缘物质——，组成一个最简单的电容器，叫做。

任何两个彼此绝缘又相距很近的，都可看成一个。

这两个导体就是电容器的两个极。

【任务2】充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使电容器的两个极板带上的过程叫充电。

充电过程是建立电场、储存能的过程。

放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，使电容器两极板上的电荷的过程叫放电。

放电过程是电场消失，能转化为能的过程。

【任务3】电容器的电容是反映电容器本领的物理量，其定义式为：C＝________．其中C与Q、U无关，只取决于________．国际单位制中其单位是________．【任务4】影响平行板电容器电容的因素有________、________、________．公式：。

【任务5】电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比电压低.〖问题讨论〗【问题1】如何理解电容器所带电量？【问题2】决定平行板电容器电容大小的因素是什么？【问题3】1、充电后，保持电容器的两极板与电源相连接，则表示此时两极板间的不变2、充电后，切断电源，则表示两极板间的不变高二年级物理选修3－1学案————电容器的电容〖学习目标〗1、了解电容器的构造和常用电容器。

2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。

3、了解电容器的电容。

4、经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，知道决定平行板电容器电容大小的因素。

〖知识链接〗比值法定义物理量；〖新课内容〗1、电容器（了解）构造电容器的充电、放电2、电容（记忆）定义公式：单位：电容的物理意义3、平行板电容器的电容（记忆）平行板电容器的决定式：4、常用电容器（了解）〖典型例题〗1、有一电容器，带电量为10-5C时，两板间的电压为200V，如果使它带的电量再增加10-6C．这时，它的电容是__ ______法拉，两板间的电压是____ __V．2、关于电容的说法中正确的是（）A. 由C＝Q／U可知．电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关．B. 电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大．C．由Q＝CU可知，当U增大时．Q可以无限增大．D. 两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容．3、两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于( )A.2：3 B．3：2 C．4:9 D. 9:44、为研究平行板电容器电容的实验。

a b a b 电容器的电容（1）姓名 第 小组【目标1】了解电容器的构造，会分析电容器的充放电过程（观察演示及课本P29页） 1.如图，电源在给电容器充电时，电阻R 上的电流方向是 ， 电容器上板带 电，下板带 电，电容器所带的电荷量Q 指的是： ，电容器上贮存了 能。

2.如图，电容器放电，此时电阻R 上的电流方向是 ，两极板上的电荷发生了 而不再带电，把 能转化成 。

【目标2】知道用比值法定义电容器电容，记住公式和电容的单位（根据PPT 及课本P29页） 1.电容是表示电容器容纳电荷的本领，可用比值法定义电容，其公式为 。

电容的国际单位是 ，符号 。

1 F= μF= pF2.一个电容器做好后，电容器的电容C 是 的，C 与Q 、U 。

例1.一个平行板电容器，当它带电量为Ｑ时，两板间的电势差为Ｕ，如果它的带电量增大为２Ｑ，则（1）这个电容器的电容（ ）（2）此时，电容器两端的电压（ ）Ａ．不变 Ｂ．增大到２倍Ｃ．增大２倍 Ｄ．增大到４倍说明：一个电容器所带的电荷量Q 与电容器两极间的电势差U 。

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？例3.下列图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，正确的是( )【目标3】理解决定平行板电容器电容的因素，会用U Q C =和kdS C r πε4=进行动态分析 1.在P30的演示实验中，静电计测量的是 ，此实验中怎样保持电容器上的电量不变？ 。

2.在保持电容器电量不变的情况下，完成下列动态问题：①增大两极板间的距离d（其它量不变），两板间电势差，即可看到静电计的指针偏转角度（或读数），则电容C 。

②减小两板的正对面积S，两板间电势差，即可看到静电计的指针偏转角度，，则电容C 。

③若在电容器间的插入电介质，两板间电势差，即可看到静电计的指针偏转角度，则电容C 。

8 电容器的电容学习目标1.知道什么是电容器,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象.2.理解电容概念及其定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会用来进行有关的计算.3.通过实验了解影响平行板电容器的电容与哪些因素有关,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.自主探究1.电容器的作用:电容器就是的容器.2.电容器的构造:由两个、的导体组成.3.电容器的工作过程:充电:使电容器两个极板带上的过程;放电:使电容器两极板上电荷的过程.4.电容的物理意义:电容是表示电容器本领的物理量.5.电容定义式: ,C与电容器是否带电、所装电荷量、两极板间电势差,而是由电容器决定.6.单位: (F),1 F= μF=pF.7.平行板电容器电容的决定式: ,其中k为,d为,S为,εr为(描述两导体间绝缘介质特性).合作探究【活动一】知道什么是电容器,认识常见的电容器,感知电容器的充、放电现象1.请仔细阅读教材“电容器”的内容并观察拆开的一个电容器,完成以下问题:构造:两个相距很近的中间夹上一层,就组成一个最简单的电容器,叫做.实际上,任何两个彼此又的导体,都可以看成一个电容器.2.请观看演示实验,认识充放电过程的特点,完成以下问题: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,两个极板就分别带上了电荷,这个过程叫充电.充电过程中由电源获得的储存在电容器中.放电:用把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这个过程叫放电.放电后, 转化为其他形式的能量.【活动二】理解电容器的电容概念及其定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会用来进行有关的计算请仔细阅读教材“电容”的内容,完成以下问题:(1)定义:一个电容器所带的与电容器两极间的的比值,叫做电容器的电容.(2)定义式:C= .(3)物理意义:电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为时电容器要带的电荷量,需要电荷量多,表示电容器的电容,电容是表示电容器的物理量.(4)单位:国际单位制中,电容的单位是,简称,符号是.常用的单位还有、.如果一个电容器带1C的电量,两极板间的电势差是1 V时,这个电容器的电容就是.1 μF=F;1 pF= F.特别提醒:电容器的电容大小是由本身的特性决定的,与极板间电势差、电容器带电荷量多少及带不带电荷无关.【活动三】通过实验了解影响平行板电容器的电容与哪些因素有关,了解平行板电容器的电容公式,认识常见的电容器,知道改变平行板电容器的电容大小的方法1.实验探究决定电容大小的因素:实验1:保持极板上的电荷量Q不变,两极板间的距离d也不变,改变两个极板的正对面积S,观察得知两极板间电势差的变化,判断电容C与正对面积S的关系.实验2:保持Q、S不变,改变距离d,采用实验1的方法,判断C与d的关系.实验3:保持Q、S、d都不变,在两极板间插入电介质,判断电介质的存在对电容C的影响.电容决定式: .2.请仔细阅读教材“平行板电容器的电容”的内容,完成以下问题:平行板电容器的电容表达式C= ,式中各字母代表的物理量分别是;真空中的相对介电常数等于,所有介质的相对介电常数均 1.由静电计的指针偏转可推知两导体间的大小.3.仔细阅读教材“常用电容器”的内容,完成以下问题:电容器在我们当今生活中随处可见,如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器.(1)常用的电容器,从构造上看,可分为和两类.(2)常见的固定电容器有和两种,其表示符号分别为和.教材上所给出的可变电容器是利用的改变来改变电容大小的,其表示符号为.(3)击穿电压是指.电容器上标出的额定电压一般(选填“大于”或“小于”)击穿电压.课堂检测1.对于一个确定的电容器的电容正确的理解是( )A.电容与带电量成正比B.电容与电势差成反比C.电容器带电荷量越大时,电容越大D.对确定的电容器,极板带电荷量增加,两板间电势差必增加2.关于电容器的电容,下列说法正确的是( )A.电容器所带的电荷量越多,电容就越大B.电容器两极板间电势差越高,电容就越大C.电容器所带电荷量增加一倍,则两极间的电势差也一定增加一倍D.电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量3.如图所示,是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Q、极板间电势差U和电容C之间的关系的图象,其中正确的是( )4.下列措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大的是( )A.使两极板靠近些B.增大两极板的正对面积C.把两极板的距离拉开些D.在两极板间放入云母5.某电容C=20 pF,那么用国际单位表示,它的电容为 F.6.两个电容器电荷量之比为2∶1,电势差之比为1∶2,则它们的电容之比为.7.如图所示,给电容器充电,静电计指针偏转一个角度.以下情况中静电计的指针偏角增大还是减小?(1)把两板间的距离减小;(2)把两板间的正对面积减小;(3)在两板间插入相对介电常数较大的电介质.8.拓展应用:电容式传感器是把非电物理量(如位移、速度、压力、温度、流量等)转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电阻、电容等)的一种组件(非电物理量→传感器→电学物理量).电容式传感器是常见的一种,试分析图中的电容式传感器是测量的电容式传感器,原理是.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

第9讲 电容器和电容[目标定位] 1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式和决定式.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．一、电容器和电容1．电容器(1)电容器：两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器．(2)电容器的电荷量：电容器两块金属板上带上等量的异种电荷，任意一块极板所带的电荷量的绝对值，叫做电容器的电荷量．(3)电容器的充电和放电 ①充电：把电容器的两个极板带上等量异种电荷，这个过程叫做充电．如图1甲所示．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，电容器又不带电了，这个过程叫做放电．如图乙所示．放电过程电场能转化为其他形式的能量．甲 乙图12．电容(1)物理意义：描述电容器储存电荷能力的物理量．(2)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．(3)定义式：C ＝Q U ．(4)在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F.常用单位还有微法(μF)和皮法(pF)，数量值关系：1 F ＝106 μF ＝1012 pF. 深度思考(1)电容器的带电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和吗？(2)由于C ＝Q U，所以说电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与电容器两极板间的电势差成反比，你认为这种说法正确吗？为什么？答案 (1)不是．电容器的带电荷量是指其中一块极板所带电荷量的绝对值．(2)不对．电容是电容器本身的一种属性，大小由电容器自身的构成情况决定，与电容器是否带电、带多少电荷量均无关．例1 下列关于电容的说法正确的是( )A ．电容器简称电容B ．电容器A 的电容比B 的大，说明A 的带电荷量比B 多C ．电容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D ．由公式C ＝Q U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比解析 电容器和电容是两个不同的概念，A 错；电容器A 的电容比B 的大，只能说明电容器A 容纳电荷的本领比B 强，与是否带电无关，B 错；电容器的电容大小和它所带的电荷量、两极板间的电压等均无关，D 错． 答案 CC ＝Q U为比值定义法．C 的大小与Q 、U 无关，只跟电容器本身有关，当Q ＝0时，U ＝0，而C 并不为零．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4.5×10－4C ，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？所带电荷量变化多少？解析 由C ＝Q U ，得C ＝4.5×10－43 F ＝1.5×10－4 F 电容器电压降为2 V ，电容不变，仍为1.5×10－4F.此时带电荷量为Q ′＝CU ′＝1.5×10－4×2 C ＝3×10－4 C带电荷量减少ΔQ ＝Q －Q ′＝1.5×10－4 C.答案 1.5×10－4 F 1.5×10－4 F 减少1.5×10－4 C电容器的电容是由电容器的自身结构决定的，计算电荷量变化时也可以根据C ＝Q U ＝ΔQ ΔU来计算．二、平行板电容器的电容和常用电容器1．平行板电容器的电容(1)结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成，是最简单的，也是最基本的电容器．(2)决定因素：平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S 成正比，与电介质的相对介电常数εr 成正比，与极板间距离d 成反比．(3)表达式：C ＝εr S 4πkd．式中k 为静电力常量． 2．常用电容器(1)分类：从构造上可分为固定电容器和可变电容器两类．(2)额定电压和击穿电压 ①额定电压：电容器正常工作时所能承受的电压，它比击穿电压要低．②击穿电压：是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的电介质将被击穿，电容器将被损坏． 深度思考(1)公式C ＝Q U 与C ＝εr S 4πkd有什么区别？ (2)某电容器上标有“1.5 μF ，9 V ”的字样，9 V 指什么电压？答案 (1)C ＝Q U 是电容的定义式，对某一电容器来说，Q ∝U 但C ＝Q U不变，反映电容器容纳电荷的本领，C ＝εr S 4πkd 是电容器电容的决定式，C ∝S ，C ∝εr ，C ∝1d ，说明了电介质的材料、极板的正对面积和极板间的距离是电容大小的决定因素．(2)额定电压．例3 如图2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，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )图2A ．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B 板向右平移一些D ．断开S 后，使A 、B 正对面积减小一些解析 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，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 ＝Q U可知，板间电压U 增大，从而使静电计指针张角增大．所以本题的正确选项是C 、D. 答案 CD(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．其依据是：电容定义式C ＝Q U ；匀强电场中E ＝U d ；平行板电容器电容决定式C ＝εr S 4πkd. (2)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 ，Q 也随d 、S 、εr 的变化而变化．由E ＝U d ∝1d可知，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 εr S 可知，U 随d 、S 、εr 的变化而变化．由E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S ∝1εr S 可知，E 与d 无关，只随S 、εr 变化而变化．例4 如图3所示，一平行板电容器充电后与电源断开，这时电容器的电荷量为Q ，P 是电容器内一点，电容器的上极板与大地相连，下列说法正确的是( )图3A ．若将电容器的上极板左移一点，则两板间场强减小B ．若将电容器的下极板上移一点，则P 点的电势升高C ．若将电容器的下极板上移一点，则两板间电势差增大D ．若将电容器的下极板上移一点，则两板间电势差减小解析 由E ＝U d 、U ＝Q C 、C ＝εr S 4πkd ，可知E ＝4πkQ εr S ，S 减小，E 增大，A 项错误，由E ＝4πkQ εr S可知d 变化，E 不变，φP 不变，B 项错误；U ＝E ·d ，d 减小，U 减小，C 项错误，D 项正确． 答案 D(1)充电后的电容器断开和电源的连接，Q 不变；(2)Q 一定时，由E ＝U d ＝4πkQ εr S知，两板间电场强度与d 无关； (3)接地的极板电势为0.1．(对电容的理解)关于电容器的电容，下列说法正确的是( )A ．电容器不带电时，其电容为零B ．电容器带电荷量越多，其电容越大C ．电容器两极板间电压越低，其电容越小D ．电容器的电容只由它本身的性质决定答案 D解析 公式C ＝Q U 是电容器电容的定义式，电容器的电容与U 和Q 均无关，只由它本身的性质决定，选项D 正确．2．(平行板电容器的两类典型问题)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上．若将云母介质移出，则电容器( )A ．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B ．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C ．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D ．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变答案 D解析 由C ＝εr S 4πkd可知，当云母介质移出时，εr 变小，电容器的电容C 变小；因为电容器接在恒压直流电源上，故U 不变，根据Q ＝CU 可知，当C 减小时，Q 减小．再由E ＝U d，由于U 与d 都不变，故电场强度E 不变，选项D 正确．3．(平行板电容器的两类典型问题)(多选)如图4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，则下列判断正确的是( )图4A ．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答案 AB解析 电容器上所带电荷量一定，由公式C ＝εr S 4πkd ，当d 变大时，C 变小．再由C ＝Q U得U 变大；当A 板上移时，正对面积S 变小，C 也变小，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.4．(平行板电容器与力学综合)如图5所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )图5A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点的电势将降低C ．带电油滴的电势能将减小D ．电容器的电容减小，极板带电荷量将增大答案 B解析 上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为E ，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A 错；P 点的电势大于0，且P 点与下极板间的电势差减小，所以P 点的电势减小，B 对；油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能应增加，C错；电容器的电容C ＝εr S 4πkd，由于d 增大，电容C 应减小，极板带电荷量Q ＝CU 将减小，D 错.题组一 对电容器与电容的理解1．(多选)关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是( )A ．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器B ．用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷C ．某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大D ．某一电容器两极板间的电压越高，它的电容就越大答案 AB解析 电容器是容纳电荷的容器，电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量．电容的大小与电容器所带电荷量多少及两极板间电压大小都无关．2．(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．3．如图1所示电路中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是( )图1A ．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B ．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C ．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电D ．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电答案 A解析 开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A 对，B 错；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电，C 、D 错．4．如图2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( )图2A ．是充电过程B ．是放电过程C ．该电容器的电容为5.0×10－2 FD ．该电容器所带电荷量的变化量为0.20 C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 ＝Q U ＝0.240F ＝5×10－3 F ，可知C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C ，D 错．5．如图3所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P 点的点电荷，以E 表示两板间的电场强度，E p 表示点电荷在P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )图3A ．θ增大，E 增大B ．θ增大，E p 不变C ．θ减小，E p 增大D ．θ减小，E 不变答案 D解析 若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，根据C ＝εr S 4πkd可知，C 变大；根据Q ＝CU 可知，在Q 一定的情况下，两极板间的电势差减小，则静电计指针偏角θ减小；根据E ＝U d ，Q ＝CU ，C ＝εr S 4πkd 联立可得，E ＝4πkQ εr S，可知E 不变；P 点离下极板的距离不变，E 不变，则P 点与下极板的电势差不变，P 点的电势不变，故E p 不变；由以上分析可知，选项D 正确．题组二 平行板电容器的两类典型问题6．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小答案 B解析 由平行板电容器电容决定式C ＝εr S 4πkd知，当插入电介质后，εr 变大，则在S 、d 不变的情况下，C 增大；由电容定义式C ＝Q U 得U ＝Q C，又电荷量Q 不变，故两极板间的电势差U 减小，选项B 正确．7．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是( )答案 C解析 A 选项改变的是介质，B 、D 选项改变的是正对面积，C 选项改变的是两板间的距离，故C 正确．8．(多选)如图4所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是( )图4A ．A 板与静电计的指针带的是异种电荷B ．甲图中将B 板上移，静电计的指针偏角增大C ．乙图中将B 板左移，静电计的指针偏角不变D ．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小答案 BD解析 静电计指针与A 板连为一个导体，带电性质相同，A 错误；根据C ＝εr S 4πkd ，C ＝Q U，B 板上移，S 减小，C 减小，Q 不变，U 增大，B 正确；B 板左移，d 增大，C 减小，U 增大，C 错误；插入电介质，εr 增大，电容C 增大，U 减小，D 正确．图59．(多选)如图5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 S 4πkd ，E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S，知d 变化，E 不变，电场力不变，θ不变．故C 错误，D 正确．题组三 电容器的综合应用10.如图6所示，两块大小、形状完全相同的金属板正对着水平放置，构成一个平行板电容器．将两金属板分别与电源两极相连，闭合开关S 达到稳定后，在两板间有一带电液滴P 恰好处于静止状态，下列判断正确的是( )图6A ．保持开关S 闭合，减小两极板间的距离，液滴向上运动B ．保持开关S 闭合，减小两极板间的距离，液滴向下运动C ．断开开关S ，减小两极板间的距离，液滴向上运动D ．断开开关S ，减小两极板间的距离，液滴向下运动答案 A解析 由液滴静止得mg ＝Eq ，保持开关S 闭合，E ＝U d ，U 一定，减小d ，E 增大，合力向上，故A 正确，B 错误；断开开关S ，E ＝U d ＝Q Cd ＝4k πQ εr S ，Q 一定，减小d ，E 不变，合力仍为零，液滴仍静止，故C 、D 错误．11．如图7所示是一个平行板电容器，其电容为C ，带电荷量为Q ，上极板带正电荷．现将一个试探电荷q 由两极板间的A 点移动到B 点，A 、B 两点间的距离为l ，连线AB 与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )图7A.qCl QdB.qQl CdC.qQl 2CdD.qCl 2Qd答案 C解析 根据U ＝Q C 、E ＝U d 可得E ＝Q Cd ，所以，A →B 电场力做功为W ＝qEl sin 30°＝qQl2Cd. 12．如图8所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d ；在下极板上叠放一厚度为l 的金属板，其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中．当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动．重力加速度为g .粒子运动的加速度为( )图8A.l d gB.d －l d g C.l d －l g D.d d －l g 答案 A解析 带电粒子在电容器两极板间时受到重力和电场力的作用，最初处于静止状态，由二力平衡条件可得：mg ＝q Ud －l ；当把金属板从电容器中快速抽出后，电容器两极板间的电势差不变，但两极板间的距离发生了变化，引起电场强度发生了变化，从而电场力也发生了变化，粒子受力不再平衡，产生了加速度，根据牛顿第二定律得ma ＝mg －q U d，两式联立可得a ＝ l dg . 13．如图9所示，已知平行板电容器两极板间距离d ＝4 mm ，充电后两极板电势差为120 V ．A 板带正电，若它的电容为3 μF ，且P 到A 板距离为1 mm.求：图9(1)电容器的电荷量；(2)一个电子在P 点具有的电势能；(3)一个电子从B 板出发到A 板获得的动能．答案 (1)3.6×10－4 C (2)－90 eV (3)120 eV解析 (1)由Q ＝UC 得Q ＝120×3×10－6 C ＝3.6×10－4 C.(2)E p ＝－e φP ＝－e U AB dd PB ＝－90 eV. (3)因为电子从B 板出发到A 板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以由动能定理得E k －0＝－eU BA ，E k ＝120 eV.。

电容器和电容必备知识·自主学习一、电容器和电容1.电容器的组成:两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。

2.电容器的充、放电:比较项目充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源的两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强变大极板间的场强变小能量转化电能转化为电场能电场能转化为其他能3.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，公式为C=。

(2)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的大小。

(3)单位:在国际单位制中是法拉(F)，1 F=1 C/V，1 F=106μF=1012 pF。

二、平行板电容器的电容1.平行板电容器的结构:由两个相互平行且彼此绝缘的金属板构成。

2.电容的决定因素:(1)两板正对面积S，S越大，电容C越大。

(2)板间的距离d，d越大，电容C越小。

(3)板间的电介质，插入电介质后，电容C增大。

三、常用电容器1.分类:(1)按电介质分:聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。

(2)按电容是否可变分:可变电容器、固定电容器。

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的电压。

(2)击穿电压:电介质被击穿时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。

关键能力·合作学习知识点一对电容器和电容的理解1.对电容器的理解:(1)电容器的作用:储存电荷和电能。

(2)电容器的带电特点:两极板带有等量异种电荷，且分布在两极板相对的内侧。

(3)电容器的充、放电。

充电过程放电过程电路结构将电容器接在电源上形成回路将已充电的电容器与导体连接形成回路过程分析①回路中有逆时针方向的充电电流②与电源正极连接的极板带上正电，与电源负极连接的极板带上等量的负电③充电完毕，电容器两极板间的电压等于电源电压，电路中电流为零①回路中有顺时针方向的放电电流②电流从电容器正极板流向负极板③放电完毕，电容器上的等量异号电荷全部中和，电路中没有电流，极板间电压为零能量分析由电源获得的电能转化为电容器的电场能储存的电场能转化为其他形式的能量(如内能，光能)2.对电容的理解:(1)电容由电容器本身的构造决定。

第一章 第八节 电容器的电容【学习目标】1．了解电容器的构造、种类及电路符号； 2．掌握电容的概念及电容器的充放电过程； 3．掌握影响平行板电容器电容的因素及公式； 4．认识一些常用电容器。

【学习过程】 学习任务一：手机、电脑、无线路由等电器产品已经在生活中无处不在，这些电器元件中有一个正重要的成员——电容器，阅读课本内容，弄清楚电容器的概念以及电容的概念。

电容器：电容：学习任务二： 小组讨论，了解电容器的充放电过程，画出相应的电路图，并进行对应现象的分析。

充电过程： 放电过程：电荷量Q 电势差U电场强度E能量转化情况充电过程放电过程结论学习任务三：观察演示实验，猜想那些因素能影响平行板电容器的电容。

正对面积S 变小 两板间距离d 变大 插入电介质静电计摆角操 作 现 象两极板间电压U结论：电容C学习任务四：阅读课本，了解电容器的种类。

分类电容器举例材料构造电容大小电容器上的主要参数：学习任务五：完成下列题目，检测学习收获。

1. 一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接，以Q表示电容器的电荷量，则（）A．当d增大、S不变时，Q减小B．当S增大、d不变时，Q增大C．当d减小、S增大时，Q增大D．当S增大、d减小时，Q不变2. 两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于 ( )A.2：3 B．3：2 C．4: 9 D. 9: 43．某一电容器标注的是“300V，5μF”，则下述说法正确的是（）A.该电容器可在300V以下电压正常工作B．该电容器只能在300V电压时正常工作C．电压是200V时，电容仍是5μFD．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连4. 设计一个电容器充放电的实验，画出实验电路图.提供的器材有干电池1个、普通开关2个、微安表2个（量程0-300μA）、电容1个、导线若干. （注：电路图中标明微安表的正负极）高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

1.8《电容器的电容》学案【课标要求】1.知道什么是电容器以及常用的电容器。

2.理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。

3.知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。

4.会对平行板电容器问题的动态分析。

【课前预习】一、电容器1、生活中的电容如右图所示，各种各样的电容器，你知道它们的作用吗？你能举出生活中应用电容的几个实例吗？2、电容器（1）电容器的构成在两个相互靠近的平行金属板中间夹上一层________，就构成了一个平行板电容器，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，即可构成一个______。

（2）电容器的充电放电①充电：电容器两板分别接在电源两端，两板带上_______电荷的过程，在充电过程中，电路中有短暂的________，充电过程中由电源获得的电能储存在电容中，称为电场能。

②放电：充了电的电容器的两极板用导线连接，使两极板上正、负电荷 _______的过程。

在放电过程中，电路中有短暂的________，放电后，两极板间不存在电场，电场能转化为其他形式的能。

说明：当电容器与电源相连时其两板间的电势差不变，当与电源断开时其电量不变。

二、电容1、电容器所带电荷量：是指_____个极板所带电荷量的_______。

2、电容思考：实验表明电容器所带电荷量与其两板的电势差成正比，甲电容器两板各带2 C 电量，板间电压为2000 V ，乙电容器两板各带3 C 电量，板间电压为2000 V ，谁容纳电荷的能力大呢？（甲容纳电荷的本领大） 结论：①电容：电容器所带_______与电容器两极板间的________的比值。

可用电容器的电容来描述电容器容纳电荷的本领。

②表达式：C ＝Q U③在国际制单位中，电容的单位是法拉，符号是F ，1F=610μF=1210pF 。

其含义是当电容器带1C 的电量时两板间的电势差为1V 。

思考： C 由Q 、U 决定吗？（不是，它们仅是数量上的关系式）3、电容的决定因素①在课本第30页的演示实验说明了，当保持Q 和d 不变时，电容C 随正对面积S 的____而______；当保持Q 和S 不变时，电容C 随板间距离d ______而______；当保持Q 、d 和S 不变时，在板间放入不同的电介质其电容不同。