1-8电容器与电容
1-8 电容器的电容 课件(共49张PPT)
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
知识体系构建
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
考点题型设计
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
成才之路· 物理
人教版 ·选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
第一章
静电场
第一章
静电场
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
第一章
8 电容器的电容
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
题型1
对电容及电容器的理解
下面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
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
答案：A
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学ห้องสมุดไป่ตู้指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
εrS Q 点评：①将 C＝Q/U，C＝ 与 E＝F/q、E＝k 2对比， 4πkd r 弄清哪是定义式，哪是决定式。 Q ΔQ ②由 C＝U可推得 C＝ ，有时应用很方便。 ΔU
第一章8 电容器的电容 —人教版高中物理选修3-1讲义
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.。
电容容量认识
国外电容器容量误差与字母代号对照表
字母 D F G J K M N P S Z
误差% ±0.5 ±1 ±2 ±5 ±10 ±20 ±30 (+100,-20) (+50,-20) (+80,1000pF(±10%)。
三 电容器耐压表示法：
电容器耐压的标注也有两种常见方法，一种是把耐压值直接印在电容器上，另一种是采用一个数字和一个字母组合而成。数字表示10的幂指数，字母表示数值，单位是V（伏）。
字母 A B C D E F G H J K Z
耐压值 1.0 1.25 1.6 2.0 2.5 3.15 4.0 5.0 6.3 8.0 9.0
电容器的单位以F，uF, mF, nF, pF表示。它们之间的关系是：1F=1000mF=1000000uF，1F=1000nF=1000000pF。
国际电工委员会规定表示法为：m代表1/1000，u代表1/1000000，n代表1/1000000000，p代表1/1000000000000。
一 电容器容量表示法：
用二位数字表示有效数字，再用一个字母表示数值的量级。如：1p2表示1.2pF, 220n表示0.22uF，3u3表示3.3uF, 2m2表示2200uF。
另一种表示法，是用三位数字表示电容量，最后用一个字母表示误差。三位数字中的前两位表示有效值，第三位表示10的n次方，n一般为1—8。特殊情况是：当n=9时，不表示10的9次方，而表示为10的 -1次方。
例如：
"102"表示10*100=1000pF
"223"表示22*1000=22000pF=0.022uF
"474"表示47*10000=0.47uF
人教版物理【选修3-1】学案：1.8《电容器和电容》(含答案)
选修3-1第一章1.8 电容器与电容课前预习学案一、预习目标1知道什么是电容器以及常用的电容器2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。
二、预习内容1．两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做___________．实际上，任何两个__________________ 又_______________ 的导体，都可以看成一个电容器．2．电容器______________与电容器______________的比值，叫做电容器的电容．表达式C＝______，国际单位制中单位__________，简称____________ ，符号________________．常用较小单位 lμF＝________F，l pF＝________F．电容是表示电容器____ ____ 的物理量．3．常用电容器从构造上看，可分为________________和________________ 两类．常用的固定电容器有______________和_________________ ．三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、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。
二、学习过程1、电容器（1）构造: .（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。
现象：。
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 .现象:。
提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?小结：。
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。
人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)
常见电容器的分类方法
①按形状分：圆柱形电容器，平行板电容 器，球形电容器等．
②按构造分：固定电容器，可变电容器， 半可变电容器等．
可变电容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电容的．
③按极板间使用的电介质分：空气电容器， 真空电容器，塑料薄膜电容器，云母电容器， 陶瓷电容器，电解电容器等．
2、电容的定义式: C Q U
Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差—电压.
3、物理意义：描述电容器容纳电荷本 领的物理量 4、单位：
国际单位制：法拉——法（F） 1F=1C / V 常用单位：微法（μF);皮法（pF)
1F=106μF=1012pF
思考:
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?
3、电容器的作用：容纳储存电荷
圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC
1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？
水量V 深度h
截面积S
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领 如何表征呢？
CQ U
二.电容
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的 电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。
1.8电容器的电容
知识目标 （1）知道电容器的基本构造，了解电 容器的充电、放电过程，认识常见的电 容器。 （2）理解电容的物理意义，掌握电容 的定义公式、单位，并能进行简单的计 算。 （3）了解影响平行板电容器电容大小 的因素，能利用公式判断平行板电容器 电容的变化。
观察图片
一些常见的电容器
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数，与电介质 的性质有关。
各种电容的参数及作用
各种电容的参数及作用一、什么是电容电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。
二、电容的作用电容器的基本作用就是充电与放电，但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象，使得电容器有着种种不同的用途，例如在电动马达中，我们用它来产生相移; 在照相闪光灯中，用它来产生高能量的瞬间放电等等; 而在电子电路中，电容器不同性质的用途尤多，这许多不同的用途，虽然也有截然不同之处，但因其作用均来自充电与放电。
下面是一些电容的作用列表：•耦合电容：用在耦合电路中的电容称为耦合电容，在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路，起隔直流通交流作用。
•滤波电容：用在滤波电路中的电容器称为滤波电容，在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路，滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。
•退耦电容，用在退耦电路中的电容器称为退耦电容，在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路，退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。
•高频消振电容：用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容，在音频负反馈放大器中，为了消振可能出现的高频自激，采用这种电容电路，以消除放大器可能出现的高频啸叫。
•谐振电容：用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容，LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。
•旁路电容：用在旁路电路中的电容器称为旁路电容，电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号，可以使用旁路电容电路，根据所去掉信号频率不同，有全频域（所有交流信号）旁路电容电路和高频旁路电容电路。
•中和电容：用在中和电路中的电容器称为中和电容。
在收音机高频和中频放大器，电视机高频放大器中，采用这种中和电容电路，以消除自激。
•定时电容：用在定时电路中的电容器称为定时电容。
在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路，电容起控制时间常数大小的作用。
•积分电容：用在积分电路中的电容器称为积分电容。
2014版高中物理 1-8电容器与电容课件 新人教版选修3-1
εrS 2．C＝Q/U与C＝ 的比较 4πkd
εrS Q C＝ C＝U 4πkd 内容 公式特点 定义式 决定式 对某电容器Q∝U，但 平行板电容器，C∝εr，C Q 1 意义 U＝C不变，反映电容 ∝S，C∝d，反映了影响电 器容纳电荷的本领 容大小的因素 Q 电容器容纳电荷的本领由U来量度，由本身的结构 联系 (如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定 公式
【提示】
电容是用比值法定义的物理量，不能说C与Q成
正比，与U成反比.
平行板电容器
1.基本知识 (1)构成：由两个 互相平行且彼此绝缘的金属板构成． (2)电容决定因素 平行板电容器的电容C跟相对介电常数ε成 正比 ，跟极板正 εS 对面积S成 正比，跟极板间的距离d成 反比 ．公式为C＝ r ， 4πkd S 当极板间为真空时C＝ . 4πkd
重
点
难
点
1.电容的概念、定义 公式．(重点) 2.平行板电容器的电 容．(重点) 3.对电容的理解．(难 点) 4.影响平行板电容器 电容大小的因素．(难 点)
电容器和电容
1.基本知识 (1)电容器的组成 两个彼此 相距很近 的平行金属板间加上电介质组成一个电 容器．
(2)充、放电过程
过程 内容 定义
6 10 ③单位：1 F＝ μF＝ 1012 pF.
2．思考判断 (1)电容为C的电容器所带电荷量为Q，若电荷量增大为2Q， 则电容变为2C.( × ) (2)电容器所带的电荷量Q是指电容器的一个极板上所带电荷 量的绝对值．(√ ) (3)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程．( √ )
3．探究交流 Q 根据公式C＝ U ，能否说电容C与电容器所带的电荷量Q成正 比，与两极板间的电势差U成反比？
2020-2021学年人教版物理选修3-1学案：1.8 电容器的电容(含解析)
8 电容器的电容素养目标定位)※ 知道什么是电容器※※ 理解电容器电容的概念及其定义式C ＝Q /U ，并能用来进行有关计算 ※ 知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 ※ 知道公式C ＝εr S4πkd及其含义,素养思维脉络)知识点1 电容器1．构造彼此绝缘而又相距很近的两个__导体__，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，使两个极板上带上__等量异种电荷__的过程。
(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__异种电荷__就会__中和__，电容器失去电荷的过程。
3．带电荷量充电后__一个极板__的带电荷量的绝对值。
知识点2 电容1．定义电容器所带__电荷量__与两极板间__电势差__的比值叫电容。
2．定义式C ＝__QU __；C 与Q 、U 无关，仅由电容器本身决定。
3．物理意义是描述电容器__容纳电荷__本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加__1_V__所增加的带电量．4．单位在国际单位制中的单位是__法拉__。
符号： F,1 F ＝1C/V 。
更小的单位还有__微法__和__皮法__。
换算关系：1 F ＝__106__μ F ＝__1012__ pF 。
知识点3 平行板电容器的电容1．结构由两个__相互平行__且彼此绝缘的金属板构成。
2．电容的决定因素平行板电容器的电容C 跟相对介电常数εr 成__正比__，跟极板正对面积S 成__正比__，跟极板间的距离d 成__反比__。
3．电容的决定式 C ＝__εr S4πkd __。
(1)k 为静电力常量。
(2)εr 是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。
知识点4 常用电容器1．分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分：空气电容器、__聚苯乙烯__电容器、陶瓷 电容器、__电解__电容器等。
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__时的电压。
人教版高中物理必修第三册精品课件 第十章 静电场中的能量 4.电容器的电容
正确,A、B、D错误。
重难探究•能力素养全提升
探究一
电容器及电容器的充、放电
【情境探究】
把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成
如图所示的实验电路。
(1)把开关S接1,此时电源给电容器充电。在充电过程中,电压表和电流表
的示数如何变化?说明了什么问题?
(2)把开关S接2,电容器对电阻R放电。在放电过程中,电压表和电流表示数
)
2.平行板电容器充电后断开电源,现将其中一块金属板沿远离另一极板的
方向平移一小段距离。下图表示此过程中电容器两极板间电场强度E随两
极板间距离d的变化关系,由于平行板电容器充电后断开电源,电容器所带电荷量保持不变,两
4π
极板间电场强度 E= = = ,E随两极板间距离d的增大保持不变,C
板间电势差U的比值是否发生变化?
要点提示 增大 不变
【知识归纳】
1.电容由电容器本身的构造决定
电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量,用比值 C= 来定义,
r
但电容的大小与Q、U无关。由公式 C=
知,影响平行板电容器电容
4π
大小的因素是电介质的相对介电常数εr、电容器极板的正对面积S和极板
公式
r
C=4π 的比较
Q
C=U
ε S
C=4kd
特点 定义式
意义
对某电容器 Q∝U,但
决定式
Q
C=U 不变,
反映容纳电荷的本领
联系
1
平行板电容器,C∝εr,C∝S,C∝d ,反
映了影响电容的因素
Q
电容器容纳电荷的本领由 来量度,由本身的结构来决定,如平行板
1[1].8电容器的电容(上课用)概论
![1[1].8电容器的电容(上课用)概论](https://img.taocdn.com/s3/m/195194b026fff705cc170ad1.png)
三、平行板电容器的电容
实验中会 使用静电计测 量平行板电容 器两极板间的 电势差U。
（1）改变两极板的正对面积
保持极板上的电荷 量Q不变，两极板间距 d不变，改变两极板的 正对面积，通过静电计 指针的变化来观测两极 板电势差的变化。
现象：S ，U
结论：电容C随正对 面积S的增大而增大。
电容的定义、单位、表达式。
E
D.断开S，在两极板间插入
一块电介质，则两极板间电势差增大。
2.一空气平行板电容器，极板正对面积为S,两 极板相距d，充以电荷量Q后，两极板间电压 为U,使电容器的电容加倍，可采用办法有 （ CD ）。
A.将电压变为U/2 B.将电荷量变为2Q C.将两极板正对面积变为2S D.两极板间充入电介质常数为2的电介质
现象：ε ，U
结论：电容C随电介质 的相对介电常数的增 大而增大。
理论表明:
C rS 4kd
课堂训练
1.有一空气平行板电容器，仅增加两极板的 正对面积，其电容___增__大___；仅缩小极板间距离， 其电容______增__大;仅降低两极板间电压，其电容 ____不__变_;仅在两极板间充以介电常数较大的电介 质，其电容_____增__大__。
（一），电容器的充电
充电：使电容器带 E
上电荷的过程。
电容器的作用： 容纳储存电荷
S
AC
Q
U
Q
充电时两个极板总是带等量的异种电荷。
每个极板带电量的绝对值叫做电容器的 带电量。
充电过程中： （Q增加 E增加 电场能增加)
（二），电容器的放电
放电：使电容器失 去电荷的过程。 E
S
A
C
人教版高中物理选修31课件：电容器与电容
１、下列关于电容器的说法中，正确的是( )D
电路中将出现的情况是特( 点 )B
知识讲解
３．击穿电压、额定电压 a.击穿电压是电容器的极限电压，超过这个电压，电容器内的介质将被击穿 b.额定电压是电容器长期工作时所承受的电压，它低于击穿电压，电容器在不高于额定 电压下工作都是安全可靠的，不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是正常的．
A．导线上有电流通过，方向是a→b,c→d
用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素。
B．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大
A．N板向左平移，静电计指针偏角变大
A．有电流流动，方向从a顺时针流向b
A．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小
A．两板的电荷量加倍，而距离变为原来的四倍
3．板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为E=U/d，方向垂直板面
（1）电流的方向为逆时针方向，强度由大到小（2）极板所带电量增多（3）两极板间电压增高（4）两极板间电场强度增强（5）充电过程从电源获取能量转化为电场能
课后练习
２、有一正充电的平行板电容器，若使它的电荷量减少3×10-4C，其电压降为原来的三 分之一，则（ ）ＢＣ A．电容器原来的带电量可能是9×10-4C B．电容器原来的带电量为4.5×10-4C C．电容器原来的电压可能为1V D．电容器原来的电压可能为1×10-4V
例题讲解
例5 利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示，则下 面哪些叙述符合实验中观察到的结果（ ）AB A．N板向左平移，静电计指针偏角变大 B．N板向上平移，静电计指针偏角变大 C．保持N板不动，在M、N间插入一块绝缘介质板， 静电计指针偏角变大 D．保持N板不动，在M、N间插入一块金属板， 静电计指针偏角变大
电容大小规格定义
电容器标称电容值E24 E12 E6 E24 E12 E61.0 1.0 1.0 3.3 3.3 3.31.1 3.61.2 1.2 3.9 3.91.3 4.31.5 1.5 1.5 4.7 4.7 4.71.6 5.11.8 1.8 5.6 5.62.0 6.22.2 2.2 2.2 6.8 6.8 6.82.4 7.52.7 2.7 8.2 8.23.0 9.1注：用表中数值再乘以10n来表示电容器标称电容量，n为正或负整数。
主要参数的意义：标称容量以及允许偏差：目前我国采用的固定式标称容量系列是：E24，E12,E6系列。
他们分别使用的允许偏差是+-5% +-10% +-20%。
现在较为通用的容值代码表示方法为三位代码“XXY”表示法，前两位数字表示乘系数，后一位表示乘指数，单位为pF。
其中一般前两位的取值范围为上述E6和E12系列，后一位数字表示乘指数10 n。
当Y= 9时，对应前述n = -1；当Y= 8时，对应前述n = -2；当Y= 0，1，2，3，4，5，6，7时，Y就等于n。
示例如下：0.5pF容值代码表示为508； 68pF容值代码表示为680；1 pF容值代码表示为109； 120pF容值代码表示为121；4.7pF容值代码表示为479；2200pF容值代码表示为222；10pF容值代码表示为100；100000pF容值代码表示为104（0.1μF）；47μF容值代码表示为476； 330μF容值代码表示为337//--------------------------------------------------【单位pF】39 P 43 P 47 P 51 P 56 P 62 P 68 P 75 P 82 P 91 P100 P 120 P 150 P180 P 200 P 220 P 240 P 270 P 300 P 330 P 360 P 390 P470 P 560 P 620 P680 P 750 P【单位nF】1.0 1.2 1.5 1.82.2 2.73.3 3.94.75.6 10 15 18 22 27 3339 56 68 82【单位uF】0.1 0.15 0.22 0.33 0.47 1.0 (1.5) 2.2贴片电容，SMD贴片电容，无铅贴片电容的如何命名？SMT: Surface Mounting Technology表面贴装技术SMT包括表面贴装技术.表面贴装设备,表面元器件.及SMT管理摘自南山半导体有限公司网站贴片电容的命名，国内和国外的产家有一此区别但所包含的参数是一样的。
人教版选修3—1 物理：1.8 电容器的电容 学案
电容器的电容【学习目标】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。
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。
【学习重点】电容的概念。
【学习难点】电容的引入。
【学习过程】一、要点导学本节主要学习电容的概念。
1．两块相互靠近又 的导体组成电容器，电容器能储存电荷。
使电容器带电的过程叫 。
充电后电容器的两极带等量异种电荷， 叫电容器的带电量。
使带电后的电容器失去电荷的过程叫 。
2．电容是用比值的方法定义的： 跟 的比值叫电容，即C= 。
此式与电阻的定义式R=U/I 有对称美。
电容的单位是法，符号是F ，且1F=1C/V 、1F=106μF=1012pF 。
值得注意的是：电容是描述电容器 本领大小的物理量，它由电容器本身的构造因数决定，对于平行板电容器：C=dS k πε4。
此式与电阻的计算式R=S Lρ具有对称美，后式中的ρ与前式中的kπε4都是由材料性质决定的量。
3．从构造上看，常用的电容器分两类： 和 ，前者的电容是固定不变的，后者一般是通过改变两极的正对面积来改变其电容的，当然也可以通过改变两极间的距离或改变电容器所充的 来改变其电容。
4．加在电容器两极间的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫 。
电容器上一般都标明电容器的 和额定电压的数值，额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压，额定电压比击穿电压要 。
二、范例精析例1 两平行金属板正对放置，充电后两板间的电势差为2V ，两极板带电量分别为+6×10-6C 和-6×10-6C ，求（1）电容C ；（2）若电势差升高1V ，电容C ˊ和电容器所带电量Q ˊ分别为多少？解析 （1）根据电容的定义式得：C=Q/U=6×10-6/2=3×10-6（F ）；（2）若电势差升高1V ，电容器的电容仍不变，但电容器所带电量Q ˊ=C U ˊ=3×10-6×3=9×10-6（C ）。
人教版选修3-1 1.8 电容器的电容 作业
1.8 电容器的电容作业1．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．某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大答案AB解析电容器是盛电的容器，电容是描述电容器盛电本领大小的物理量．电容的大小与电容器带电多少及两极间电压大小都无关．2．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A．根据C＝QU可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比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，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B正确．3．如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是( ) A．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，平行极电容器充电，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 FD．该电容器的电量变化量为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＝QU＝0.240F＝5×10－3 F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4 C＝0.02 C，D错．5．有两个平行板电容器，它们的电容之比为5∶4，它们的带电荷量之比为5∶1，两极板间距离之比为4∶3，则两极板间电压之比和电场强度之比分别为( ) A．4∶11∶3B．1∶43∶1C．4∶13∶1 D．4∶14∶3答案 C解析由U＝QC得：U1U2＝Q1C2Q2C1＝5×45＝41，又由E＝Ud＝QCd得：E1E2＝Q1C2d2Q2C1d1＝5×4×35×4＝31，所以选项C正确．6．连接在电两极上的平行板电容器，当两极板间距离减小时( ) A．电容器的电容C变大B．电容器极板的带电荷量变大C．电容器两极板间的电势差U变大D．电容器两极板间的电场强度E变大答案ABD解析电容器两极板间距离减小，由C∝εrSd得其电容变大，所以A正确；因为电容器连在电上，所以两极板间的电压保持不变，故C错误；由Q＝CU 得电容器所带电荷量变大，所以B 正确；由E ＝Ud 知，两极板间的场强变大，所以D 正确．7．一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 S4πkd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．8．如图所示为“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( )A ．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 S4πkd，C ＝QU ，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． 9．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 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．10.如图所示，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( ) A ．保持开关S 闭合，减小两极间的距离，液滴向上运动 B ．保持开关S 闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动 C ．断开开关S ，减小两板间的距离，液滴向上运动 D ．断开开关S ，减小两板间的距离，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 ，合力向上，故A 正确，B 错误；断开开关S ，E ＝U d ＝Q Cd ＝4k πQεS，Q 一定，减小d ，E 不变，合力仍为零，故C 、D 错误．11．如图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( ) A.qCl Qd B.qQl Cd C.qQl 2Cd D.qCl 2Qd答案 C解析 根据U ＝QC ，E ＝U d 可得E ＝QCd，所以，A →B 电场力做功，W＝qEl sin 30°＝qQl 2Cd.12．如图所示，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：(1)每一板的带电荷量；(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；(4)两板间的电场强度．答案(1)3.6×10－4 C (2)－90 eV (3)120 eV(4)3×104 N/C解析(1)由Q＝UC得Q＝120×3×10－6 C＝3.6×10－4 C.(2)E P＝－eφP＝－e UABddPB＝－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.(4)E＝Ud＝3×104 N/C.13．如图所示，一平行板电容器跟一电相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止．(1)若将两板间距离增大为原的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？(2)若先将S断开，再将两板间距离增大为原的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？解析带电液滴静止时，所受的电场力和重力平衡，液滴带负电，由于液滴所受重力不变，液滴运动状态随电场力的变化而变化，由于电场力F＝Eq，因此，只要分析出场强E的变化情况即可．(1)S闭合时，U不变，d↑，E↓，即E′＝Ud′＝U2d＝E2.合外力F＝mg－12Eq＝12mg＝ma，所以a＝g2，方向向下．液滴将向下做初速度为零，加速度为12g的匀加速直线运动．(2)S断开，电容器的电荷量保持不变，当d′＝2d时，由公式E∝QεrS可知，E不变，E′＝E.因此，液滴受力情况不变，仍处于静止状态．。
电容基础知识
• 减小电容引线/引脚的长度； • 使用宽的连线； • 电容尽量靠近器件，并直接和电源管脚相连； • 降低电容的高度（使用表贴型电容）； • 电容之间不要共用过孔，可以考虑打多个过孔接
胆电容。
•
去藕：主要功能是提供一个局部的直流电流给有源器
件，以而减少开关电源在板上的传 播和将躁声引导到
地。容值大概是旁路电容的1%~0.1%。常用陶瓷电容。
•
耦合：作为两个电路ຫໍສະໝຸດ 间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路
•
滤波：将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近
于直流。
•
整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
•
ESR：串联等效电阻，包括引线和铝箔的接触电阻、
电解液的电阻等
• 其他参数：击穿电压、允许通过的最大纹波电流、使用的 温度范围、温度系数、频率特性等。
3、 电容器常见的作用
•
隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。
•
旁路：主要功能是产生一个交流分路，从而滤掉那些
不需要的能量。容值大概是10~470uF。常用铝电解电容、
• 储能：储存电能，用于必须要的时候释放。
4、电容的单位
• 电容的基本单位是：F （法），此外还有 μF（微法）、pF（皮法）
• 他们之间的具体换算如下： • 1法拉（F）= 1000000微法（μF） 1微
法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮 法（pF）
5、电容的耐压 单位：V（伏特）
• >> X7R材质系列
X7R：二类电介质，电气性能较稳定，在温度电 压与时间改变时性能的变化并不显著，适用于隔 直，偶合旁路与对容量稳定性要求不太高的全频 鉴电路。由于X7R是一种强电介质，因而能造出 容量比NPO介质更大的电容。
【备课推荐】2017-2018学年高中物理(人教版)选修3-1教师文档 第1章 8 电容器的电容 Word版含解析
8 电容器的电容[学习目标] 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、电容器及电容[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)充电过程中电源内的化学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电路的内能. (2)增大 不变 [知识梳理]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. 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. (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. 4.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 ＝Q U ＝ΔQ ΔU，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.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)电容器充电电荷量越多，电容增加越大.(×) (2)电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比.(×) (3)电容器的电容越大，所带电荷量就越多.(×)(4)对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.(√) 二、平行板电容器的电容及常用电容器[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，增大(或减少)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(或减小)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，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 增大，电势差U 减小，电容C 增大. (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. [知识梳理]1.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：电容与两板正对面积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 S4πkd ，εr 为相对介电常数，真空时εr ＝1.其他电介质时εr ＞1.提醒：C ＝Q U 适用于所有电容器；C ＝εr S4πkd 仅适用于平行板电容器.2.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.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大.(×)(2)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.(√) (3)在平行板电容器极板间插入电介质，电容将增大.(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压.(√)一、对电容器、电容的理解1.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 . 2.C ＝Q U 与C ＝εr S 4πkd的比较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；C ＝εr S 4πkd 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.例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 ，极板带电量为2×10－5 C.则电容器电容大小为5×105 F 答案 AC解析 电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A 对.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；电压为10 V ，电荷量为2×10－5 C 时 ，电容C ＝QU＝2×10－6 F ，D 错.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 S4πkd2.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 Sd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，E 随S 、εr 的变化而变化，而与d 无关.例3(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，实验中，电荷量不变，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 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.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，静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化.针对训练如图5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5A.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 S 4πkd 、Q ＝CU 和U ＝Ed 知E ＝4k πQεr 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 πQεr S 知，Q 不变，d 减小，E 不变，液滴静止不动，D 选项正确.1.(多选)下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A.根据C ＝QU 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比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，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B 正确.2.一个已充电的电容器，若使它的电量减少3×10－4 C ，则其电压减少为原来的13，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13答案 B解析 由C ＝ΔQ ΔU 得ΔQ ＝C (U －13U )＝23CU ＝23QQ ＝32ΔQ ＝4.5×10－4 C ，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.3.(多选)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 板向左平移一些D.断开S 后，使A 、B 正对面积减小一些 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.如图7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7A.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 S4πkd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 ＝4πkQεr 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.一、选择题(1～7题为单选题，8～10题为多选题) 1.下列关于电容器的叙述正确的是( )A.电容器是储存电荷的容器，只有带电的容器才能称为电容器B.两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，当带电时构成电容器，不带电时不是电容器C.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和D.电容器充电过程是将其他形式的能转化为电容器的电能并储存起来；电容器的放电过程，是将电容器储存的电能转化为其他形式的能 答案 D解析 电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A 、B 错误；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，C 错误；电容器的充、放电伴随能量的转化，D 正确.2.某一电解电容器如图1甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是( )图1A.该电容器只有在电压为45 V 时，电容才是33 μFB.该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10－5 CC.接通电路后，电容器的电容仍是33 μFD.接通电路后，灯泡能持续发亮 答案 C解析 无论电容器是否充电，其电容都是33 μF ，选项A 错误，C 正确；该电容器能容纳的最大电荷量Q ＝CU ≈1.5×10－3 C ，选项B 错误；电容器仅在充电时灯泡发光，充电结束后，灯泡熄灭，选项D 错误.3.一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 F答案 B解析 C ＝ΔQ ΔU ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F.故选B.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5×10－2 FD.该电容器的电荷量变化量为0.2 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，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( )图3A.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 →a 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.6.图4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( )图4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.7.如图5所示，平行板电容器的电容为C ，极板带电荷量为Q ，极板间距为d .现在两板间正中央放一带电荷量为q 的点电荷，则它所受到的电场力大小为( )图5A.k 2Qq d 2B.k 4Qq d 2C.Qq CdD.2Qq Cd答案 C解析 平行板电容器极板间电场为匀强电场，其电场强度为E ＝QCd，因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F ＝Eq ＝QqCd.8.如图6所示，当待测物体在左右方向发生位移时，电介质随之在电容器两极板之间移动.如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化.若电容器的电容变大，则物体的位移可能的变化是( )图6A.加速向右移动B.加速向左移动C.减速向右移动D.减速向左移动答案 BD解析 电介质插入电容器板间的部分越多，相对介电常数εr 越大，电容C 越大，故只有电介质板移动的方向会影响εr 的大小，而与其做加速运动还是减速运动无关.由于相对介电常数εr 发生变化而引起电容器的电容C 的变化 ，根据C ＝εr S4πkd 可知，当电容C 变大时，εr 应该增大，电介质板应向左移动，所以选项B 、D 正确.9.如图7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( )图7A.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.10.如图8所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略.一带负电的油滴被固定于电容器中的P 点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则( )图8A.平行板电容器的电容将变小B.静电计指针偏转角变小C.带电油滴的电势能将减少D.若先将电容器的上极板与电源正极间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受静电力不变 答案 ACD解析 将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，由C ＝εr S4πkd 知，平行板电容器的电容将变小，选项A 正确；P 点的电势φP 随d 的增大而增大，带电油滴的电势能E p ＝－qφP 将减少，选项C 正确；静电计两端的电势差恒定，指针偏转角不变，选项B 错误；若先将上极板与电源正极间的导线断开，电荷量Q 一定，两极板间的电场强度E ＝U d ＝4k πQεr S ，与d 无关，则带电油滴所受静电力不变，选项D 正确. 二、非选择题11.如图9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 ＝1.20×10－3 m ，g 取10 m/s 2，求：图9(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？ 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 ＝U d ，解得q ＝mgd U＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C ＝2.0×10－6 C.12.如图10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：图10(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.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 ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9 F.(2)两板之间为匀强电场，则E ＝U d ＝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 .13.如图11所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C ，极板间距离为d ，上极板正中有一小孔.质量为m ，电荷量为＋q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰好为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g ).求：图11(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落到运动到下极板处所用的时间. 答案 (1)2gh(2)mg (h ＋d )qd mg (h ＋d )C q(3)h ＋d h2h g解析 (1)小球从开始下落到上极板间做自由落体运动，由v 2＝2gh ，得v ＝2gh . (2)在极板间带电小球受重力和电场力作用，由牛顿第二定律得：mg －qE ＝ma 由运动学公式知：0－v 2＝2ad 整理得电场强度E ＝mg (h ＋d )qd由U ＝Ed ，Q ＝CU ，得电容器所带电荷量Q ＝mg (h ＋d )Cq .(3)由h ＝12gt 21，0＝v ＋at 2，t ＝t 1＋t 2整理得t ＝h ＋dh 2h g.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
②放电: 用导线与两极相连, 使电容器两极板上 的电荷中和的过程. 是电场能转化为其 它形式的能的过程.
4. 电容器的带电量Q:
任何一个极板所带 电荷量Q的绝对值.
+ + + + + + + + + + +
+Q -Q
- - - - - - - - - - -
二、电容器的电容
1、电容器带电的特点： 两极间有电压U
6 12
二、电容器的电容
4、电容的单位：
法拉: F
1F=1C/V
如果一个电容器带1C电量时，两极间电 压是1V，这个电容器的电容就是1F
还有：微法（µＦ）、皮法（pＦ）
1F 10 F 10 pF
6 12
三、平行板电容器的电容 猜想：平行板电容器的电容跟哪些 因素有关？ 两极板间的距离d 两极板间的正对面积S
C C Q C
0
A
Q
0
B
U
0
C
U
0
D
Q
3、两块大小、形 状完全相同的金属平板 平行放置构成一平行 板电容器。 与它相 连的电路如图所示，接通开 关 S，电 源即 给电容 器充电（ B C ）
S M N
A、保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场 的电场强度减小
B、保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的 电荷量增大
Q C U
容纳电荷的本领， 与水桶截面积S类比
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－
U
－Q
二、电容器的电容
3、电容器带电与水桶盛水类比：
学科网，zxxk.fenghuangxueyi
h=1cm
V=1dm3 V=2dm3
h=2cm
V/h是定值
V与h成正比
V S h
水桶截面积
二、电容器的电容
3、电容器带电与水桶盛水类比：
是否插入电介质或电介质的种类。
平
三、平行板电容器的电容
4、平行板电容器的电容公式：
CS 1 C d C r
介电常数 真空εr=1
两板正对面积
rS C 4kd
静电力常量 两板间距离
四、常用电容器
陶瓷电容器
4、电容器的重要指标：电容的 耐压及额定电压。
（1）额定电压：电容器长期工作所 能承受的电压。
h=1cm
V=1dm3 V=4dm3
h=1cm
水桶V/h=S越大，容 纳水的本领越强
S与V 、 h无关
二、电容器的电容
4、电容的单位：
法拉: F
1F=1C/V
如果一个电容器带1C电量时，两极间电 压是1V，这个电容器的电容就是1F
还有：微法（µＦ）、皮法（pＦ）
1F 10 F 10 pF
1.8电容器与电容
一.电容器
1.构造:任何两个彼此绝缘又 相互靠近的导体都可以构成 电容器.
极板
+ + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - -
电介质
日光灯中的起辉器
请点开关
下一页
2.作用:用来容纳(存储)电荷的装置.
3.两种工作状态: ①充电: 两极与电源相连 使电容器带电的 过程. 是电源的电能转 化为电容器的电 场能的过程.
C、断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差 减小 D、断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电 势差增大
五、小结
Q 1、电容： C= U
ε S 2、平行板电容器的电容： C= 4πkd
3、常见电容器
作业布置 1、完成练习册 2、预习下节内容
充电后的电容器两极间的电压，叫电容 电容器的带电量Q越多，电压U越高。 器的电压。
Q=0.01C，U=100V Q=0.02C，U=200V Q=0.03C，U=300V
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－
…………
Q与U成正比 Q/U是定值
－Q
二、电容器的电容
2、电容的定义：
电容器所带电量Q与电容器两极间的电 压U的比值，叫电容器的电容。
（2）击穿电压：加在电容器两极上 的极限电压。
课堂练习
1、一个平行板电容器，电容为200pF，充电后两 -8 2 × 10 板间的电压为100V，电容带电量为————————C， 断开电源后，将两板间距离减半，两板间的电压 50 V 为————— 2、如图所示是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 是（ B C D ）