8 电容器的电容
记一记
电容器的电容知识体系
2个公式——电容的定义式和决定式
2个前提——电容器的动态分析时U不变和Q不变
辨一辨
1.其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板正对面积的增大而增大．(√)
2．其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板间距离的增大而增大．(×)
3．任何电介质的相对介电常数都大于1.(√)
4．某电容器上标有“1.5 μF9 V”的字样，则该电容器的击穿电压为9 V．(×)
5．有人说，电容器被击穿后就没有了容纳电荷的本领．(√) 6．两个靠近的导体一定能构成一个电容器．(×)
7．电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比．(×)
想一想
1.由电容器电容的定义式：C＝Q
U，能说电容器的电容跟电容
器所带电荷量成正比，跟电容器两极间电压成反比吗？
提示：不能．因为电容器的电容是描述电容器容纳电荷来■■的物理量，其大小仅由电容器本身性质决定，而与电容器所带电荷量及电容器两极间电压无关．
2．电容器所带电荷量的含义是什么？有正、负之分吗
提示：电容器所带电荷量是指电容器一极所带电荷量的绝对
值，当然不会是负值．
3．电容器的额定电压和击穿电压有何区别？
提示：电容器的额定电压是电容器正常工作时两极间的电压，而其击穿电压是指电容器中电介质被击穿而使电容器被破坏的极限电压．
思考感悟：
练一练
1.[2019·山东省普通高中学业水平考试]某一型悬的电容器标有16 V,1.01 F的字样，当电容器两极板间的电势差为8 V时，下列判断正确的是()
A．电容器的电容是1.01 F，带电量是0.16 C
B．电容器的电容是0.11 F，带电量是0.08 C
C．电容器的电容是0.005 F，带电量是0.08 C
D．电容器的电容是0.005 F，带电量是0.04 C
答案：B
2．[2019·北京市普通高中学业水平考试]将平行板电容器C、电源E和电阻R等元件连接成如图所示的电路．初始时电容器不带电．闭合开关S，在电源向电容器充电的过程中，下列说法正确的是()
A．电容器带电数量增大，两板间电压减小
B．电容器带电数量减小，两板间电压增大
C．电容器带电数量和两板间电压都增大
D．电容器带电数量和两板间电压都减小
答案：C
3．[2019·广东省普通高中学业水平考试]电容式话筒是利用电容与极板间距离的关系来工作的，如图所示，话筒的振动膜涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片，它们构成电容器的两个极板．声波使振膜发生振动，当声波使振动膜振动时，下列说法正确的有()
A．电阻R两端的电压不变
B．电容器的电容发生改变
C．电容器的带电荷量不变
D．声信号被话筒转化为电信号输出
答案：BD
4.
[2019·山西省榆社中学月考]如图，平行板电容器经开关S与电源连接，C点所在的空间位置不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中，选取B板的电势为零，关于C点电势的变化情况，以下说法正确的是()
A．开关S闭合，将A板上移一小段距离，极板间电场强度变弱，C点电势升高
B．开关S闭合，将B板上移一小段距离，极板间电场强度变强，C点电势升高
C．开关S先闭合后断开，然后将A板上移一小段距离，场强不变，C点电势升高
D．开关S先闭合后断开，然后将B板下移一小段距离，场强不变，C点电势升高
答案：D
要点一对电容器的电容的理解
1.(多选)下列关于电容的说法正确的是()
A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量
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，若电容器两极间电压为10 V ，极板带
电荷量为2×10－5 C ，则电容器电容大小为5×105 F
解析：由电容的定义C ＝Q U 和物理意义知A 、C 两项正确．
答案：AC
2．板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1，现将电容器所带电荷量变为2Q ，
板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板
间场强为E 2，下列说法正确的是( )
A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1
B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1
C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1
D ．U 2＝2U 1，
E 2＝2E 1
解析：当平行板电容器的其他条件不变，板间距离变为12d
时，电容器的电容为C ′＝εr S 4πk d 2
＝2C ，又知电容器的带电量变为
2Q ，则得知U 2＝2Q 2C ，即U 2＝U 1.根据匀强电场中电势差与场强
之间的关系式E ＝U d 得E 2＝U 212d
＝2E 1，因此C 项正确，其他选项
都错误．
答案：C
3．一个已充电的电容器，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 C
B ．电容器原来的带电荷量为4.5×10－4 C
C ．电容器原来的电压为1 V
D ．电容器的电容变为原来的13
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 项正确，A 项错误．因电容器的电容不知，所以无法得出电容器原来的电压，C 项错误．电容是由电容器本身决定的，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D 项错误．
答案：B
4．(多选)[2019·枣庄高一检测]带电平行板电容器与静电计相连，如图所示．下列各种情况中能观察到静电计指针偏角增大的是( )
A ．将两极板的间距加大
B ．将两极板平行错开，使正对面积减小
C ．在A 板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板
D ．在A 板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板
解析：将两极板的间距加大，依据C ＝εr S 4πkd ，可知电容减小，
由电容的定义式C ＝Q U ，可知两极板间电压增大，故指针偏角增
大，故A 项正确．将两极板平行错开，使正对面积减小，依据C ＝εr S 4πkd 可知电容减小，由电容的定义式C ＝Q U ，可知两极板间电压增大，故指针偏角增大，故B 项正确．在A 板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，增大了介电
常数，依据C ＝εr S 4πkd 可知电容增大，由电容的定义式C ＝Q U 可知
两极板间电压减小，故指针偏角减小，故C 项错误．在极板间放
置铝板，相当于减小了极板间距，由C ＝εr S 4πkd 知，电容增大，由
C ＝Q U 知电压减小，则指针偏角减小，故
D 项错误．故选A 、B 两项．
答案：AB
要点二 电容器的动态分析问题
(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闭合后，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()
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，而电容器所带的龟荷量不变，由C＝Q
U可知，板间
电压U增大，从而静电计指针张角增大．所以本题的正确答案是C、D.
答案：CD
6.
研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是()
A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器6板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
解析：当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故A
项正确；根据电容的决定式：C＝
εS
4πkd，将电容器b板向上平移，
即正对面积S减小，则电容C减小，根据C＝Q
U可知，电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故B项错误；
根据电容的决定式：C＝
εS
4πkd，只在极板间插入有机玻璃板，则
介电系数ε增大，则电容C增大，根据C＝Q
U可知，电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故C项错误；根据
电容决定式C＝
εS
4πkd可知，电容C的变化与电量并无关系，因此
电量的改变并不会导致电容的变化，故D项错误．
答案：A
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．下列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()
解析：A项改变的是介质，B、D两项改变的是正对面积，C项改变的是两板间距离，故C项正确．
答案：C
8.
(多选)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
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项正确，B项错误；断开开
关S，电容器所带的电量不变，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项错误，D项正确．答案：AD
基础达标
1.(多选)[2019·黑龙江鹤岗市第一中学月考]静电计是测量电势差的仪器，指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大．实验装置如图所示，在本实验中，静电计指针和A 板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角度越大表示A、B两极板间的电势差越大．现对电容器充电后断开开关，若按图下方的说明来做实验，则()
A．图甲中两极板间电势差变大
B．图乙中两极板间电势差变大
C．图丙中两极板间电势差变小
D．图丙中两极板间电势差变大
解析：题图甲中，当极板B向上移动时，正对面积减小，根
据电容决定式C＝
εr S
4πkd，可知电容减小，电荷量不变，根据U＝
Q
C，可知电势差增大，A项正确；题图乙中，电容器板间距离变
大，电容减小，电荷量不变，根据U＝Q
C，可知电势差变大，B
项正确；题图丙中，插入电介质，电容增大，电荷量不变，根据
U＝Q
C，可知电势差减小，C项正确，D项错误．
答案：ABC
2．(多选)如图所示，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，金属板上部空间有一带正电粒子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 .则下列判断正确的是( )
A ．上极板带负电
B ．粒子开始向上运动C.粒子刚开始运动的加速度大小为l d g
D ．粒子刚开始运动的加速度大小为l d －l
g 解析：金属板抽出前，带正电粒子P 静止在电容器中，粒子受重力和电场力，处于平衡状态，可知上极板带负电，故A 项正确；抽出金属板后，极板间距增大，电压不变，可知电场强度减小，则粒子所受电场力减小，那么粒子向下运动，故B 项错误；
开始时粒子受力平衡，有mg ＝q U d －l
，把金属板从电容器中快速抽出后，根据牛顿第二定律，有mg －q U d ＝ma ，联立解得a ＝l d g ，
故C 项正确，D 项错误．
答案：AC
3．(多选)[2019·湖南娄底市期中考试]一个电容器的规格是“10 μF 50 V ”，则( )
A ．这个电容器的电容为10 μFB.这个电容器加上50 V 电压时，电容才是10 μF
C ．这个电容器的击穿电压高于50 V
D ．这个电容器没有电压时，电容为0
解析：电容器的电容与电容器两极间电压无关，加电压或不加电压时，该电容器电容都是10 μF ，故A 项正确，B 、D 两项错误.50 V 为额定电压，击穿电压高于额定电压，C 项正确．
答案：AC
4．关于下列四幅图的叙述正确的是( )
A．图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容
B．图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷
C．图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零
D．图丁所示是电解电容器，击穿电压为80 V
解析：题图甲所示的电容器为可变电容器，动片旋出时与定片的距离不变，通过减小极板间的正对面积，从而改变电容，故A项错误；题图乙构成一个简易的电容器，能够储存电荷，故B 项正确；题图丙中电容器充电过程中，电流表的示数不为零，电路稳定时电流表的示数为零，故C项错误；题图丁是电解电容器，额定电压为80 V，小于击穿电压，故D项错误．
答案：B
5．(多选)平行板电容器充电后不断开电源，逐渐增大两极板的正对面积，则正确的选项是()
A．电容器电容将逐渐增大
B．两极板间的电场强度将逐渐增大
C．两极板间电压将保持不变
D．两极板上带电荷量不变
解析：若电容器与电源连接不断开，则两板间电势差恒定，两板距离也不变，故场强大小也不变；而电容器电容随着正对面积的增大而增大，极板带电荷量随着电容增大也增大．答案：AC
6.
(多选)如图所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中() A．电阻R中没有电流
B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流
D．电阻R中有从b流向a的电流
解析：开始时，图中电容器被充电，A极板带正电，B极板带负电．根据平行板电容器的电容公式C＝εr S/4πkd可知，当增大电容器两极板间的距离d时，电容C变小，由于电容器始终与电池相连，电容器极板间的电压U AB保持不变，根据电容的定义式C＝Q/U，当C减小时，电容器两极板所带电荷量Q减小，A 极板所带的正电荷一部分经R流向电源的正极，即电阻R中有从a流向b的电流，所以B、C两项正确．
答案：BC
7．一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 F B．2.0×10－8 F
C．4.0×10－8 F D．8.0×10－8 F
解析：电容C＝ΔQ
ΔU＝
4.0×10－7
20F＝2.0×10
－8 F，故选B项．
答案：B
8.
用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)．设若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若() A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
解析：静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小．在做选
项所示的操作中，电容器电荷量Q保持不变，C＝Q
U＝
εr S
4πkd.保持
S不变，增大d，则C减小，U增大，偏角θ增大，A项正确，B项错误；保持d不变，减小S，则C减小，偏角θ也增大，故C、D两项错误．
答案：A
9．一空气平行板电容器，极板间正对面积为S，极间距离为d，充以电量Q后两板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()
A．将电压变为U/2
B．电量变为2Q
C．将极板正对面积变为2S
D．将两极板间的距离减小到d/2
解析：电容器的电容与极板带电荷量、两极板间的电压U 无关，故A、B两项错误；根据C＝εr S/4πkd可知，C、D两项正确．
答案：CD
10．传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么()
A．当F向上压膜片电极时，电容将减小
B．当F向上压膜片电极时，电容将增大
C．若电流计有示数，则压力F发生变化
D．若电流计有示数，则压力F不发生变化
解析：当压力向上时，膜片电极将向上弯曲，使电容器两个极之间距离减小，电容增大，故A项错误，B项正确．当压力F 发生变化时，电容器的电容发生变化，电容器会不断地充放电，所以电流计有示数，当压力不变时，因为电压恒定，电容器带电量不会发生变化，电流计无示数，故C项正确，D项错误．
答案：BC
11.
如图所示为某一电容器中所带电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5.0×10－2 F
D．电容器的电量变化量为0.20 C
解析：由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A 项错误，B项正确；由C＝Q/U＝0.2/40 F＝5×10－3F，可知C 项错误；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D项错误．答案：B
12.
如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法中正确的是()
A．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体
B．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C．如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高
D．如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高
解析：电容器的电容与极板带电荷量、两极板间的电压U 无关，故A、B两项错误；根据C＝εr S/4πkd可知，C、D两项正确．
答案：CD
能力达标
13.
计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器，如图
所示．电容的计算公式是C＝εr S
d，其中常量εr＝9.0×10
－12 F·m－1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电
容发生改变，从而给电子线路发生相应的信号．已知两金属片的正对面积为50 mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF，电子线路就能发生相应的信号，那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？
解析：先求得未按下时的电容C1＝0.75 pF，再由C1
C2＝
d2
d1，得
ΔC C2＝Δd
d1和C2＝1.00 pF，得Δd＝0.15 mm.
答案：0.15 mm
14.
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＝3.0×10－10F，两极板间距离d＝1.20×10－3m，取g＝10 m/s2，求：
(1)该电容器所带电荷量；
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？
解析：(1)由公式C＝Q/U
Q＝CU＝3×10－10×12 C＝3.6×10－9 C.
(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg，而E＝U/d
解得q＝mgd/U＝2.0×10－3×10×1.20×10－3/12 C＝2.0×10－6 C，微粒带负电荷．
答案：(1)3.6×10－9 C(2)2.0×10－6 C负电荷
高一物理选修3-1电容器练习题 一．选择题（共23小题） 1．下列说法正确的是（） A．点电荷一定是电量很小的电荷 B．电场线是假想曲线，实际不存在 C．电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向 D．根据C=可知，电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比 2．如图，一带电油滴在平行板电容器之间恰能处于静止状态，下列说法正确的是（） A．保持开关S闭合，适当上移P极板，油滴向上移动 B．保持开关S闭合，适当左移P极板，油滴向上移动 C．先断开开关S，再适当上移P极板，油滴仍静止 D．先断开开关S，再适当左移P极板，油滴仍静止 3．据国外某媒体报道，一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电，某同学在登山时就用这种超级电容器给手机充电，下列说法正确的是（） A．电容器的电容大小取决于电容器的带电量 B．电容器的电容大小取决于两极板间的电势差 C．电容器给手机充电时，电容器存储的电能变小 D．电容器给手机充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零 4．超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置．它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点．如图为一款超级电容器，其标有“3V，3000F”，则可知（） A．电压为0时，该电容器的电容为0 B．电压为2V时，该电容器的电容为2000F C．该电容器正常工作时的电荷量为9000C D．该电容器正常工作时的电荷量为1000C 5．超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统
电容器与电池之间、具有特殊性能的电容器．如图为﹣款标有“2.7V，3000 F”的超级电容器，据此可知该款电容器（） A．放电时电容不变 B．充电时电能减少 C．在2.7 V电压下才能工作 D．两极所加电压为2.7 V时，电容才达到3000 F 6．如图所示是一个常用的电容器，关于它的说法中正确的是（） A．电容器可以储存电荷，且带电量越多电容越大 B．加在这个电容器两端的电压低于50V时它就不能工作 C．加在这个电容器两端的电压为25V时，它的电容是110PF D．这个电容器两端电压变化10V，它的带电量变化2.2×10﹣3C 7．关于电容器及其电容的叙述，正确的是（） A．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 B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比 D．以上说法都不对 8．电容器的电容单位不正确的是（） A．法拉B．微法C．焦耳D．皮法 9．电容器是一种重要的电学元件；某电容器的电容为C，两极板加电压为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 10．有关电容的单位及说法正确的是（） A．电容的单位是库仑 B．电容的国际单位是法拉 C．电容是描述电荷多少的物理量 D．两极板上电荷为零时电容为零 11．以下说法正确的是（）
专题18 电容器 这里，我们将会更多地了解导体的电荷及带电后的导体。 一个孤立的带电量为Q 、半径为R 的金属球；它具有电势Q U k R =，这在我们已然熟知。稍加注意不难发现，带电金属球的电势与所带电量具有这样的关系：Q 和U 的比值等于球半径R 的k 分之一，也就是说，比值 Q U 是一个只与带电导体的大小形状有关而与其带电多少无关的物理量。它表征了导体这样一种特性：使导体得到单位电势所必须给予的电量。这种特性被定义为导体的电容C ，定义式q C U = 。孤立导体的电容一般很小，地球是我们可以接触到的最大导体，其半径约6400km ，它的电容R C k = 地 ，也就710F μ（微法）左右，所以，孤立导体的电容没有实际意义。两个彼此靠近而又相互绝缘的导体组成的电容器在电工及电子设备中得到广泛应用。因为电容器可以具有很大的电容，即在一定的电势下带有更多的电量。电容器的电容AB q C U = ，q 为一个导体（极板）上带电量，AB U 为两导体间电势差。电容器的电容是反映电容器储存电荷的能力的物理量，取决于电容器自身的构建。确定一个电容器电容的途径：一是从定义出发，一是通过等效变换。对电容器的研究，多涉及电容、电压、电容器两极间电场、电容器充、放电及电容器中电场的能量。 最简单的电容器是由靠得很近、互相平行的同样大小的两片金属板组成的平行板电容器。两板间距离为d ，两板正对面积为S ，每板带等量异种电荷q +与q -，由于板面很大而板间距离很小，故除边缘部分外，电荷均匀分布在两极板内表面，面密度q S σ=±，根据高斯定理。“无限大”带电平面两侧电场00 22q E S σ εε= = ?，故平行板电容器板间电场强度由每板电荷引起的场强同向叠加：00 q E S σ εε= =，两板间电势差 0 AB d U Ed σε== ，0AB S q C U d ε==。 球形电容器也是常规的电容器，由半径分别为A R 、B R 的两个同 心导体球壳所组成，如图所示。设内球壳带电q +，外球壳带电q -，两球壳之间有球心对称的电场，方向沿径向向外，由高斯定理可知，在距球心为r （A r R >）处场强大小2 04q E r επ=?，电势梯度是非均匀变化的。考虑在一小段B A R R r n -?= （n →∞） ，将其上场强视作
《电容器和电容》教学设计方案
分钟 讲授新课 。20分钟一、电容器 1.结构：极板、介质 展示纸质电容器的结构图片,引导 学生自己总结得出构成电容器两个条 件（极板、介质）。 思考题：1.相邻两个同学能否构成电 容器2.两个平行金属板夹上一层绝缘 物质能否构成一个电容器 2.种类：固定电容器和可变电容器（其 中包括半可变电容器） 设问：实际生活中除了水桶还有什么 容器可以用来装水呢 } 展示多种类型的电容器实物图。 3.电容器的电路符号： 提出平行板电容器的形状以及电容的 英文单词capacitance来帮助学生记 忆）。 观察实物图片，获得感性认识， 并在老师的引导下自我总结出电 容器的构成条件。 通过实物图对电容有个初步的感 性认识。 完成任务书基本知识第二题。 # 在看的过程中要找到手中的电容 器的类型，看完以后回答老师提 问。 ^ 课本中电容器的实物图 片资料不多，学生在平 时的生活中又极少直接 接触过电容器，因此通 过大量的电容器的图 片、文字资料，使学生 得到感观上的刺激，激 起学习的兴趣。 从学生的答案中总结出 装水的容器有很多种， 虽然它们的形状或者大 小各异，它们都有个共 同的地方就是可以用来 储存水，进行类似比较 引入电容器的种类。 将抽象的物理量用直观 形象的事物来类比， 提出方法帮助学生记忆 ~ 二、电容 1.电容 采用生动的Flash动画体现水桶的截 面积S表征了容纳水的本领引入电容 的概念。 并在类比中得出电容的定义式 通过类比及回忆电阻与电流电压的关 系来强调电容是电容器的固有特性， 思考题：1.甲同学说:“电容器带电越 多,电容越大,不带电时,电容为零”.此 说法对吗为什么 2.乙同学说:“若A电容器带电比B电 容器带电量多,则A的电容就比B的电 容大”.此说法对吗为什么 2. 引入单位1 F = 10 6 F = 10 12 pF 通过分析、探究理解电容的比值 定义式理解物理科学研究的常用 方法：比值定义法、类比法。 ! ! 通过类比理解电容的物理意义。 并在老师的引导下记忆电容的单 位及相关的数量级关系。 完成任务书基本知识第3、4题 利用Flash动画进行演 示，将抽象的模型形象 化，帮助学生理解。用 水桶的截面积S表征了 容纳水的本领，使学生 理解电容的物理意义。 ￥ 提出比较大小和极差的 方法去帮助学生记忆。 U Q C
18电容器与电容
1.8 电容器与电容 一、电容器 1．构造：彼此绝缘而又相互靠近的两个________，就构成一个电容器． 2．功能：(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，就能使两个极板上带上____________，这个过程叫做电容器充电． (2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的________就会________，电容器失去了电荷，这个过程叫做放电． 3．带电荷量：充电后________的带电荷量的绝对值叫做电容器的带电荷量． 二、电容 1．定义：电容器所带的________与电容器两极板间的________的比值，叫做电容器的电容． 2．公式表达：C ＝____________ 3．单位：在国际单位制中的单位是：____________.给电容器带上1库仑的电荷量， 如果两极板间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是____________，即1库仑1伏 ＝1法拉． 符号：F ,1 F ＝1 C /V .更小的单位还有____________和______．换算关系：1 F ＝________μF ＝______pF . 4．物理意义：表示电容器容纳________的物理量． 5．标量：只有大小，没有方向． 三、平行板电容器的电容 理论分析表明，平行板电容器的电容跟两极板的____________成正比，跟两极板间的__________成反比．公式表达成C ＝____________，式中k 是静电力常量，εr 是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对________． 四、常用电容器 1．从构造上看：可分为________电容器和________电容器． 2．额定电压：电容器的外壳上标的是工作电压，也称为额定电压．还有一个电压称为击穿电压，加在电容器上的电压若超过这个值，电介质会被击穿，电容器会损坏．额定电压________击穿电压(填“大于”“等于”或“小于”)． 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 所带的电荷量比B 多 C ．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器所带的电荷量 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 例2. 对于某个给定的平行板电容器，下列图中能够恰当地描述其所带电荷量Q 、两极板间电压U 、电容C 之间相互关系的是( )
高中物理选修3-1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。 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。 (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。 在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。)将知识预先浏览一下，一 则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和 心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就 在于此。 (二)上课 (1)主动听课. 听课可分成三种类型：即主动型、自觉型和强制型。主动型就是能够根据老师讲课的程序主动自觉地思考，在理解基础知识的基础上，对难点和重点进行推理性的思维和接受;自觉型则是能对老师讲 课的程序进行思考，能基本接受讲解的内容和基础知识，对难点和 重点一般不能进行自觉推理思维，要在老师的指导下才能完成这一 过程;而强制型则是指在课堂学习中，思维迟缓，推理滞留，必须在 老师的不断指导启发下才能完成学习任务。如果属于强制型，那要 试着改变自己，由强制型变为自觉型;如果是自觉型，还要加强主动
《电容器与电容》教学设计 湖北省监利县柘木高级中学易国平 【学习任务分析】 本节知识与生活联系比较紧，几乎所有电气设备都要用电容器，学生学习兴趣比较浓厚，且本节知识对学生逻辑推理能力要求较高，因此，本节知识在许多题目中出现频率很高，甚至是高考的热点问题，这也体现了对本节知识的教学也尤为关键。教材首先讲解了电容器的功用，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，可多增加一些实验会有更好的教学效果。 【学习者分析】 } 学生对本节知识是个全新的，陌生的情景，同时对本节知识也充满了好奇与期待，学习也很主动，在本节中还配合有物理实验，也会进一步激发学生学习物理的兴趣。 【教学目标】 1．知识与物理原理 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。 2．能力目标 { ①知道利用比值法定义物理量。 ②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。 3．情感目标 结合实际，激发学生学习物理的兴趣。
【 教学重点】 电容的概念。 【教学难点】 电容的定义和引入。 ; 对平行板电容器的动态分析。 【教学方法】 启发式、探究式、类比法。 【教学用具】 ^ 静电计、平行板电容器、多媒体、电源、导线、电键。 【教学过程】 感知电容器（展示各种各样电容器的图片） （ CBB60型金属化聚丙烯 薄膜电容器 CBB61型金属化聚丙烯 薄膜电容器 】 CBB65型金属化聚丙烯 薄膜电容器
课时分层作业(三) (时间：40分钟分值：100分) [基础达标练] 一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分) 1．关于电场强度，下列说法正确的是() A．在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同 B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大 C．若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右 D．电荷所受到的静电力很大，说明该点的电场强度很大 C[电场强度是矢量，在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度的大小是相同的，但是方向不同，所以不能说电场强度相同，选项A错误；判 定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷，根据E＝F q 来比较，与产生电场的场源电荷的正负没有关系，选项B错误；电场强度的方向与试探电荷无关，选项C 正确；虽然电场强度的大小可以用E＝F q 来计算，但E＝F q 并不是电场强度的决定 式，电场中某点的电场强度大小是一个定值，与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关，选项D错误。] 2．(多选)如图所示是某电场区域的电场线分布，A、B、C是 电场中的三个点，下列说法正确的是() A．A点的电场强度最小 B．B点的电场强度最小 C．把一个正点电荷分别放在这三点时，其中放在B点时受到的静电力最大D．把一个负点电荷放在A点时，所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致 AC[电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，A正确，B
错误；B点的电场强度最大，由F＝qE知，C正确；负电荷受力方向与电场强度的方向相反，D错误。] 3．电场中有一点P，下列说法正确的是() A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点场强减半 B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零 C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大 D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C[电场强度是由电场本身决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关，选项A、B错误。电荷量一定时，由F＝Eq可知，场强越大，所受的电场力越大，C正确。若试探电荷是正电荷，它的受力方向就是该点的场强方向，若试探电荷是负电荷，它的受力方向的反方向是该点场强的方向，D 错误。] 4．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)() A B C D D[电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲
8 电容器的电容--教师版 [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.2.理解电容的概念及其定义式. 3.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.2.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.2.结合具体问题构建电容器动态分析模型． 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． 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，k 为静电力常量．当两极板间是真空时，C ＝S 4πkd ，式中k 为静电力常量．
第一章 电场基本知识点总结 （一）电荷间的相互作用 1．电荷间有相互作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引，两电荷间的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 2．库仑定律：在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ1Q2/r2， 静电力常量k=9.0×109N ·m2/C2。 （二）电场强度 1．定义式：E=F/q ，该式适用于任何电场. E 与 F 、q 无关只取决于电场本身，与密度ρ类似，密度ρ定义为V m =ρ ，而ρ与m 和V 均无关，只与物质本身的性质有关． （1）场强E 与电场线的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向，电场线的方向与场强E 的大小无直接关系。 （2）场强的合成：场强E 是矢量，求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。 （3）电场力：F=qE ，F 与q 、E 都有关。 2．决定式 （1）E=kQ/ r2，仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场，E 的大小与Q 成正比， 与r2成反比。 （2）E=U/d ，仅适用于匀强电场。 d 是沿场强方向的距离，或初末两个位置等势面 间的距离。 3.电场强度是矢量，其大小等于F 与q 的比值，反映电场的强弱； 其方向规定为正电荷受力的方向． 4. 电场强度的叠加是矢量的叠加 空间中若存在着几个电荷，它们在P 点都激发电场，则P 点的电场为这几个电荷单独 在P 点产生电场的场强的矢量合． （三）电势能 1．电场力做功的特点：电场力对移动电荷做功与路径无关，只与始末位的电势差有关，Wab=qUab 2．判断电势能变化的方法 （1）根据电场力做功的正负来判断，不管正负电荷，电场力对电荷做正功，该电荷的 电势能一定减少；电场力对电荷做负功，该电荷的电势能一定增加。 （2）根据电势的定义式U=ε/q 来确定。 （3）利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低 （四）电势与电势差 1.电场中两点间的电势差公式（两个）：U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式： =W A ∞/q = E A （电势能）/ q （五）静电平衡 把金属导体放入电场中时，导体中的电荷重新分布，当感应电荷产生的附加电场E '与原场强E0叠加后合场强E 为零时，即E= E0 +E '=0，金属中的自由电子停止定向移B A ??-A ?A ?
高中物理选修3-1电容器的电容知识点归纳 电容器的电容这一内容在高中物理选修3-1课本中出现，有哪些知识点需要记住的呢?下面是小编给大家带来的高中物理选修3-1电容器的电容知识点，希望对你有帮助。 高中物理选修3-1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(F)，皮法(pF) 1F = 10-6F，1 pF =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。 是电介质的介电常数，k是静电力常量;空气的介电常数最小。 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。 第9节带电粒子在电场中的运动 研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点： 1. 带电粒子受力特点。 2. 结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。 3. 注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。 一、带电粒子在电场中的加速 例1：在真空中有一对带电平行金属板，板间电势差为U，若一个质量为m，带正电电荷量为q的粒子，在静电力的作用下由静止
电容器的电容教学设计
《电容器与电容》教学设计 【教材分析】 本节知识在许多题目中出现频率很高，甚至是高考的热点问题，这也体现了对本节知识的教学也尤为关键。教材首先讲解了电容器的功用，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，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，可多增加一些演示动画会有更好的教学效果。 【学情分析】 学生对本节知识是个全新的，陌生的情景，同时对本节知识也充满了好奇与期待，学习也很主动，在本节中还配合有物理实验，也会进一步激发学生学习物理的兴趣。 【三维目标】 （1）教学目标 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。 （2）过程与方法 ①利用比值法定义物理量。 ②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。（3）情感目标 结合实际实际生活中电容器的应用，激发学生学习物理的兴趣。 【教学重点】 （1）电容的概念，定义式和决定式。 （2）对平行板电容器的动态分析。 【教学难点】 （1）电容大小的影响因素的探究 （2）对平行板电容器的动态分析。
【教学方法】 启发式、探究式、类比法 【教学用具】 多媒体 【课时安排】两个课时 【教学过程】（第一课时） （1）感知电容器（展示各种各样电容器的图片） （创设情境，引入新课）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。 电容器的工作分为充电和放电过程。 放影幻灯片，认识充放电过程的特点。 请学生归纳： 充电：极板带电量Q 增加。放电：带电量Q 减小。 介绍充电和放电过程中能的相互转化情况，并强调电容器是指一个极板所带电量是指一个极板所带电量的绝对值。电容器充电时是将电荷贮存，放电时是将正负电荷中和，即放电。 （设计说明：这样让学生更加清楚认识电容器是一种贮存电荷的容器，也是一个储能的元件。） 提出问题：电容器储存电荷本领的强弱如何呢？从而引出电容的概念。 CBB60型金属化聚丙烯 薄膜电容器 CBB61型金属化聚丙烯 薄膜电容器 CBB65型金属化聚丙烯 薄膜电容器
1.3电场强度选能力课时针对练习 1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q ，受到的电场力为F ，则该点的 电场强度为E ＝F q ，下列说法正确的是( ) A ．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0 B ．若检验电荷的电荷量变为4q ，则该点的场强变为4E C ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小不变，但方向相反 D ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小、方向均不变 2．下列各电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( ) 3（多选） 如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，则圆心O 处的电场( ) A ．方向从O 指向A B B ．方向从AB 指向O C ．场强大小为klQ R2 D ．场强大小为klQ 2πR3 4.直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图．M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常 量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2 ，沿y 轴正向 B.3kQ 4a2 ，沿y 轴负向
C.5kQ 4a2 ，沿y轴正向 D.5kQ 4a2 ，沿y轴负向 5 .A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v -t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是选项中的( ) 6.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 7．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则( )． A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个粒子的动能，一个增加一个减小 8．[多选]如图甲所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是( )
8 电容器的电容 A组 1、关于已充上电的某个平行板电容器,下列说法错误的就是（) A、两极板上一定带异号电荷 B、两极板所带的电荷量一定相等 C、充上的电荷量越多，其电容就越大 D、充上的电荷量越多，两极板间的电势差就越大 解析:给电容器充电后，电容器两极分别带上等量异号电荷，选项A、B正确；电容器的电容大小取决于它的结构,与所带电荷量的多少无关，选项C错误；根据U=可知，电容器的电荷量越大,两极板间的电势差越大，选项D正确. 答案：C 2、对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的就是(） 解析:电容C与电容器所带的电荷量Q及两极板间的电压U都无关，所以C不随Q、U变化，选项B正确. 答案：B 3、一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距与电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C与两极板间的电势差U的变化情况就是（） A、C与U均增大 B、C增大,U减小 C、C减小，U增大 D、C与U均减小 解析:当电容器两极板间插入一电介质时，根据C=可知电容器电容C变大，由于电容器电荷量不变，根据C=可知电容器两端电压减小,选项B正确。 答案:B 4、有两个平行板电容器，它们的电容之比为5∶4，它们的电荷量之比为5∶1，两极板间距离之比为4∶3,则两极板间电压之比与电场强度之比分别为（） A、4∶11∶3 B、1∶43∶1 C、4∶13∶1 D、4∶14∶3 解析:由U=，又由E=，所以选项C正确。 答案：C 5、如图所示,平行板电容器与直流电源（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(） A、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、若电容器的电容减小，则极板电荷量将增大
电容器与电容 教学三维目标 （一）知识与技能 1、知道什么是电容器及常见的电容器； 2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换； 3、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、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。 （二）过程与方法 结合实物观察与演示，在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。 重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。 难点：电容器的电容的计算与应用 教学过程：
（一）复习前面相关知识 要点：场强、电势能、电势、电势差等。 （二）新课教学： 第七节、电容器与电容 展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容 1、电容器 （1））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。 （2））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,
U 电容器就不带电了,这个过程叫放电. 现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.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. 提问：电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨 论后总结如下: 【板书】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 2、电容 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 。 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。 公式： C Q
课后集训 基础达标 1.平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为U ，电荷量为Q ，电容为C ，极板间的场强为E .现将两极板间距离减小，则引起的变化是（ ） A.Q 变大 B.C 变大 C.E 变小 D.U 变小 解析：由于电容器和电源保持连接，所以电压不变.由C =kd S r π4ε可得：d 变小，C 变大.再由 Q =CU 可知Q 变大.再由U =Ed 可得E 变大. 答案：AB 2.平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大，则在此过程中（ ） A.电容逐渐增大 B.极板间场强逐渐增大 C.极板间电压保持不变 D.极板上电荷量保持不变 解析：电容器充电后再断开开关，其所带电荷量Q 不变，由C =kd S r π4ε可知，S 增大时，C 变大.又因U = C Q ，所以U 变小.对于场强E ，由于E =d U ，所以E 变小. 答案：AD 3.如图2-4-4所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接，极板B 接地.若极板B 向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（ ） A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小
B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间接电压变小 D.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大 解析：静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化.在保持电容器带电荷量Q 不变的条件下，若极板B 稍向上移动一点，则电容器的电容C 变小，两极板间电势差U =C Q 变大. 答案：D 图2-4-4 图2-4-5 4.如图2-4-5中的电容器C 两板间有一负电荷q 静止，能使q 向上运动的措施是（ ） A.两板间距离增大 B.两板间距离减小 C.两板正对面积减小 D.两板正对面积增大 解析：开始时电荷受重力和电场力平衡，要使电荷向上运动，则要增大电场力，即要使场强E 增大.由于电容器始终跟电源两极相连，所以电容器两极板间的电势差不变，所以，当d 减小时，由E = d U 可知E 增大，故选B. 答案：B
电容器的电容 一、教学设计思路 依据“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，本节课首先让学生观察电容器充电和放电的现象，引导学生产生探究电容器结构的兴趣；然后现场把一电容器打开，和学生一起认识电容器的内部结构。在此基础上对照电路示意图，理解电容器的充电过程和放电过程，并再次设计演示实验，让学生观察和总结充电过程和放电过程中，电流、电势差、电场能等物理量的变化。 上述教学过程完成后，接着提出一个问题：电容器两极板所带的电荷，和两极板之间的电势差有没有一种定量的关系呢？通过这个问题，引导学生再进行下一个探究电势差和电荷量关系的实验，并从该实验中得出结论：电荷量和电势差的比值，对于确定的电容器来讲是一个定值。根据这一结论，引入电容这个物理量。为了让学生明确电容的物理意义，依椐教材的安排，我采取把电容器和水容器的情况放在一起，运用类比法进行了处理。 在学习电容单位的时候，考虑到学生对于电容的单位认识有一定难度，再加上电容的单位之间的换算也比较特殊，所以在处理这部分内容的时候，第一是要讲清楚电容单位“法拉”的物理意义，第二是要让学生进行一定的单位换算练习，最终做到学生掌握这个知识点。 在处理“平行板电容器电容的影响因素的探究”时，原本有个设想，就是也采取学生分组实验的方案，但真正去试做这个实验的时候才发现，这个实验受天气、温度的影响很大，还有在操作的时候，一不小心让两极板接触或手接触到金属板，都会出现电荷很快消失的情况，造成实验很难进行下去。为了让这个实验简单一些，我也考虑过用电容表来直接把数读出。但在仔细研究教材之后，我又把这些想法都否定了。教材的安排可以说是非常科学的，在学生得出了电容的定义式之后安排这个实验，在电容表早就已被普遍使用的情况下，教材还保留让学生用静电计去分析这个实验的安排，其实就是为了让学生去用学过的电容的定义式，去分析和解决实际的问题。既探究了新知识，又巩固了新学的知识。而且这个实验，课本上也是把它安排为一个演示实验，所以最后处理时，我采取了由教师来操作演示，学生观察分析总结的方式。 在知识小结这个环节，我先引导学生从知识和方法两个方面进行总结，力求更好的突出学生学习的主体性地位。但学生概括、梳理和总结的能力毕竟有限，因此我采取了先让学生总结，再在他们总结的基础上，做进一步的体现结构关系的全面总结。这样，也就形成了本节的知识结构。 学以致用，点题对应的训练是必不可少的。在这个方面，除了中间进行的电容单位换算的练习，一起认识常用的电容器，并对常用电容器进行分类外，我最后还安排了两个需要运用三个公式才能解决的综合题目，以此来巩固、强化课堂上所学的知识,提高学生运用所学的知识解决问题的能力,达成教学目标。 综上所述，我的教学思路其实就是，让学生带着疑问走进课堂，在课堂中解决问题的同时，又产生新的疑问，引导学生继续进行学习和探究。环环相扣，步步深入，最终实现
课时1.8电容器的电容 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=,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=,知道改变平行板电容器的电容大小的方法。 1.电容器 (1)在两个相距很近的平行①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的异号电荷的过程叫作充电。充电过程中由④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的过程叫作放电,放电过程中⑥能转化为其他形式的能量。 2.电容 (1)电容器所带的⑦与两极板间的⑧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的特性。 (3)在国际单位制中,电容的单位是,简称,符号,实际中常用的电容单位还有、。 (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、两极板的和两极板之间的,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。 3.常见电容器 (1)可变电容器通过转动动片,使两组铝片的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,这个极限电压叫作电压。电容器外壳上标示的是额定电压,这个数值比电压要低。 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?
电容器的电容教案 教学目标 一、知识目标 l ．知道什么是电容器以及常用的电容器． 2．知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时能量的变化． 3．理解电容器电容的概念及其定义C=U Q ，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． 5．知道公式C=kd S πε4及其含义． 二、能力目标 1．进一步培养学生的实验观察、分析的能力． 2．提高学生综合运用知识的能力． 三、德育目标 渗透了事物的本质是自身的因素，即内因决定，不由外因决定的观点． 教学重点 电容的概念． 教学难点 电容的引入． 教学方法 类比法、实验探究法、讨论法． 教学用具 静电计、平行板电容器、铁架台、电介质板、电容器示教板(上装各种电容器)、电池组、导线(若干)、联等． 投影仪、投影片． 课时安排 l 课时 教学过程 [投影本节学习目标与学法指导] (一)学习目标 1．知道什么是电容器和电容器的功能． 2．理解电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量． 3．会计算平行板电容器的电容． 4．知道常用的电容器有固定电容器和可变电容器两大类． (二)学法指导 1．仔细观察实验现象，通过实验了解电容器的特点． 2．类比理解电容器的电容． 3．结合知识点的联系分析判断实际问题． [学习目标完成过程] [引入] [实例引入] 教师出示电容器示教板(上装各种电容器)． [提问]
大家是否认识这些电学元件? [引入] 虽然看起来形式各异，但这些电学元件都是电容器，它在电子仪器中有广泛的应用．本节来认识电容器及其相关问题： [板书]电容器的电容． 二、新课教学 (一)电容器 [实例探究] 教师出示一纸质电容器并将其拆开，请大家观察它的构造． [学生活动] 结合实物投影图示和教师点拨分析． [学生汇报观察结果] 该元件有两片锡箔(导体)，中间是一层薄纸(绝缘) [引申]电容器的概念． 类似这样，任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成一个电容器． [实例分析] 相邻两同学是否构成电容器? (构成，中间空气绝缘，人是导体且靠得近) 两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器? (构成，金属板导电是导体，这种电容器叫平行板电容器，其中的绝缘物质称之为电介质) [学生活动] 结合上面分析阅读课本相关内容再思考． [演示] 按图连接电路(注意电源电压不得超过电容器的最大耐压值)． 当S接n和接6时，观察电流表指针的偏转情况． [现象] 当S接a时,电流表指针发生偏转． 当S接b时,电流表指针反向偏转． [CAI课件模拟上述过程] S接a时： S接b时： [学生活动] 观察现象，分析规律． [教师点拨学生汇报] 1．当电容器的两个极板与电源的两极相连时，电路中有电流通过，使电容器的两个极板带上异种电荷，这个过程叫充电． 2．当用导线把已经充电的电容器两极板连接起来时，导线中也有电流通过，最后使电容器的极板不带电，这一过程叫放电． [引申]由于放电的最终结果是两极板都不带电，说明原来两极板所带电荷量异性等