学案：第4节 电容器电容

第4节　电容器　电容
1．定义：电路中具有__________功能的装置叫做电容器．
2．构成：由任意两个__________而又相隔很近的_____组成．
3．功能和作用： __________和______．
4．电容器带电荷量：电容器两极板充电后带_____异种电荷，某一极板所带电荷量的________规定为电容器的带电荷量．
5．电容
(1)定义：电容器____________与电容器两极板间的______的比值．
(2)电容定义式：______.
(3)物理意义：反映电容器_________的能力．
(4)单位：法拉(F)，微法(μF)，皮法(pF)；1 F＝____μF＝1012 pF.
(5)标量：只有大小，没有方向．
二、常见电容器及其构造
1．常见电容器按导体极板间所用的电介质的不同来分类，可分为：_____电容器、_____电容器、_____电容器、_____电容器、涤纶电容器、 _____电容器等．
2．按电容器的电容是否可变来分类：_____电容器、_____电容器等．
3．电容器外壳上写有__________等参数．额定电压就是电容器安全工作时电压的上限．
三、电容器的应用
1．照相机的电子闪光灯发出强烈的闪光，是通过_______来实现的．2．利用电容器可以测量水位：平行板电容器表面已进行绝缘处理，将这种电容器浸入水中固定，不完全没入．当水位升高时，电容器的电容_____；当水位降低时，电容器的电容_____，根据电容的变化就可以测量水位的变化．
3．驻极体话筒是利用_______的原理制造的：主要由_______和
类型一：对电容器的认识
1、关于电容器和电容的概念下列说法中不正确的是( )
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．某一电容器带电量越多，它的电容就越大
D．某一电容器两板间的电压越高，它的电容不一定越大
变式训练：下列对电容器充电和放电说法中正确的是( )
A．电容器的充电和放电过程的电流都是由大到小
B．当电容器的电荷量最大的时候，是电路中电流最大的时候
C．当电容器两极板间的电压等于零的时候，电路中的电流最大D．当电路中的电流最大的时候，电容器储存的电能最大
类型二：公式C＝或C＝的应用
2．电容是表征________的物理量，如果某电容器的电荷量每增加10－6 C，两板之间的电势差就加1 V，则该电容器的电容为________．
变式训练：有一充电的平行板电容器，两极板间电压为3 V，先使它的电荷量减少3×10－4C，于是电容器两板间的电压降为原来的1/3，此电容器的电容是多大？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？
类型三：电容器的应用问题
3、(2013年福建调研)在日常生活中，电脑键盘几乎是最普遍的人机交互器件．如图所示，计算机键盘上的每一个键下面均连接一个金属片，与该金属片隔有一定空气间隙再安装另一个小的固定金属片，这两片组成一个小的电容器，该电容器的电容可用公式C＝εS/d计算，式中常量ε＝9.0×10－12F·m－1，S是两金属片的正对面积，d是两金属片间的距离．当操作者进行按键操作时，就引起该小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．
阅读以上材料并思考：设每个金属片的正对面积为50 mm2，当键未被按下时两金属片间的距离为0.6 mm.若只有当电容变化了0.25 pF，电子线路才能恰好检测出必要的信号，则在操作计算机时至少要将键盘按下的距离为多少才能有效？
变式训练：(2013年济南高二检测)传感器是一种采集信息的重要器件．图是一种根据电容器的电容C∝的特点制成的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起来，那么( )
①当F向上压膜片电极时，电容将减小
②当F向上压膜片电极时，电容将增大
③若电流计有示数，则压力F发生变化
④若电流计有示数，则压力F不发生变化A．①② B．②③
C．①④ D．②④
( )
A．任何两个靠得很近的导体都构成了电容器，与是否带电无关B．电容是盛放电荷和电能的仪器，只有带电的容器才能称为电容器C．电容器所带电荷量为2 C，说明每个极板所带电荷量均为1 C D．电容器所带电荷量为2 C，说明每个极板所带电荷量的绝对值均为2 C
2．(2013年福安高二检测)对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的图应是下图中的( )
3．(2009年高考海南卷)一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为ε0S/d，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间( )
A．电场强度不变，电势差变大
B．电场强度不变，电势差不变
C．电场强度减小，电势差不变
D．电场强度减小，电势差减小
4．(2013年厦门高二检测)已知平行板电容器的电容与两板的正对面积成正比，与两板间距离成反比，利用这一特点可制成如图2－4－6所示的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，指示器可显示电容的大小．下列关于该仪器的说法中正确的有( )
A．该仪器中电容器的两个电极分别是金属芯线和导电液体
B．金属芯线外套的绝缘管越厚，该电容器的电容越大
C．如果指示器显示出电容增大了，则说明容器中液面降低了
D．如果指示器显示出电容减小了，则说明容器中液面升高了
5．一个电容器的电容是1.2×102 μF，用12 V的直流电源给它充电后，求每个极板上的电荷量为多少？若两板间电压从电势差为12 V降到6 V，则每个极板上减少多少电荷量？
参考答案
1、【答案】　C解析：选A
2、解析：电容表示电容器容纳电荷本领的大小；由C＝得：C＝10－6 F.
【答案】　150 μF　150 μF
3、【答案】　0.15 mm【答案】　选B
1、解析：选D.两导体靠得很近，且相互绝缘才能是电容器，A错误；是否是电容器与是否盛放电荷无关，B错误；电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，C错误，D正确．答案为D.
2、解析：选B.电容C与电容器所带的电荷量及两极板间的电压都无关，所以电容不随Q、U变化，B对．
3、解析：选A.对电容器充电后断开电源，电容器的带电量Q恒定，由电容的定义式C＝和决定式C＝及电势差与电场强度关系E＝可知U＝＝.随着d增大，两板间电势差变大；由E＝＝＝可知，d变化时两板间电场强度E不变，A项正确．
4、解析：选A.此电容器的结构类似于平行板电容器，金属芯线和液体构成电容器的两个电极，金属芯线的绝缘层是极板间电介质，其厚度相当于两平行板间的距离，液体深度h相当于两平行板间的相对面积，所以h大时，C就大，若C大时则表明h大．
5、解析：C＝1.2×102 μF＝1.2×10－4 F
由C＝知，每个极板上的电荷量为：
Q＝CU＝1.2×10－4×12 C＝1.44×10－3 C
若电压变化ΔU＝12 V－6 V＝6 V，则由C＝知：ΔQ＝C·ΔU＝1.2×10－4×6 C＝7.2×10－4 C
即每个极板上电荷量减少7.2×10－4 C.
答案：1.44×10－3 C　7.2×10－4 C。