高中物理电容和电容器的概念及计算
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.。
高中物理备课参考 电容器的电容
示．A、B 两板中心开孔，在 A 板的开孔上搁有一金属容器 P，与 A 板接触良好，其内盛有 导电液体．A 板通过闭合的电键 S 与电动势为 U0的电池的正极相连，B 板与电池的负极相 连并接地．容器 P 内的液体在底部小孔 O 处形成质量为 m，带电量为 q 的液滴后自由下落， 穿过 B 板的开孔 O'落在 D 板上，其电荷被 D 板吸附，液体随即蒸发，接着容器底部又形成 相同的液滴自由下落，如此继续．设整个装置放在真空中．
（4）D 板最终电势等于 A 板电荷全部到达 D 板时 D 板的电势．由于 h=d，B、D 间电 容量也是 C0，故 D 板最终电势 U 至多为 U0．
因为当 D 板电势为 U 时， A 板电势 UA=U0－U，到达 D 板液滴的动能为 Ek＝mg（h＋d）＋qU0－qU＞mg（h＋d）qU
式中 qm=aC0U0，是 q 的最大值，即第一个液滴的电量．因
（1）第 1 个液滴到达 D 板时的速度为多少？ （2）D 板最终可达到多高的电势？ （3）设液滴的电量是 A 板所带电量的 a 倍（a=0.02），A 板与 B 板构成的电容器的电 容为 C0=5×10-12F，U0=1000V，m=0.02g，h=d=5cm．试计算 D 板最终的电势值．（g=10m／ s2） （4）如果电键 S 不是始终闭合，而只是在第一个液滴形成前闭合一下，随即打开，其 他条件与（3）相同．在这种情况下，D 板最终可达到电势值为多少？说明理由． 【解析】 液滴落下后，由电场力和重力共同对它做功，由此可算出它到达 D 板的速 度．液滴落下后，D 板上出现正电荷，在 DB 间形成一个方向向上的场强，将阻碍以后继续 下落的液滴，使 D 板的带电量有一限度，其电势也有一个最大值． 【答案】（1）设第一个液滴到达 D 板的速度为 v1，对液滴从离开小孔 O 到 D 板的全过 程由功能关系
高中物理选修3-1电容器的电容知识点归纳
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 =10-12F2. 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。
电容的概念及计算方法
电容的概念及计算方法电容是物理学中的一个基本概念，用于描述电路中储存电荷能力的物理量。
它在电子学和电路设计中起着重要的作用。
本文将介绍电容的概念以及常用的计算方法。
一、电容的概念电容是指电路中储存电荷的能力，它是由两个带电体之间的绝缘介质隔开的电容器组成。
电容器的两个电极分别带有正负电荷，在外加电压的作用下，电荷会在电容器中积累。
电容的单位为法拉（F）。
二、电容的计算方法1. 平板电容器的电容计算平板电容器是一种简单的电容器，由两块平行的金属板构成，之间由绝缘材料隔开。
设电容器的板间距为d，绝缘介质的介电常数为κ，则平板电容器的电容C可以通过以下公式计算：C = κε0(S/d)其中，S为平板电容器的电极面积，ε0为真空中的电容率，其值约为8.85×10^-12 F/m。
2. 圆柱形电容器的电容计算圆柱形电容器由一对同轴的金属圆柱体构成，之间用绝缘材料隔开。
设内圆柱体的半径为a，外圆柱体的半径为b，长度为l，则圆柱形电容器的电容C可以通过以下公式计算：C = 2πκε0l/ln(b/a)3. 球形电容器的电容计算球形电容器由导体球和绝缘球壳构成。
设导体球的半径为a，绝缘球壳的内半径为b，外半径为c，则球形电容器的电容C可以通过以下公式计算：C = 4πκε0abc/(bc-ac)4. 多个电容器的串并联计算在实际电路中，常常会遇到多个电容器的串联和并联情况。
串联电容器的总电容可以通过以下公式计算：1/C总 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...并联电容器的总电容可以通过以下公式计算：C总 = C1 + C2 + C3 + ...三、总结电容是电路中储存电荷能力的物理量，常用单位为法拉。
电容的计算方法根据不同类型的电容器而有所差异，如平板电容器、圆柱形电容器和球形电容器。
对于多个电容器的串并联情况，可以使用相应的公式进行计算。
了解电容的概念及计算方法对于电子学和电路设计非常重要，能够帮助我们更好地理解和应用电容器在电路中的作用。
高中物理电磁问题中的电容和电容器的概念及计算
高中物理电磁问题中的电容和电容器的概念及计算电容和电容器是高中物理中的重要概念，也是考试中常见的题型。
掌握电容和电容器的概念及计算方法，对于理解电磁现象和解题非常有帮助。
本文将针对电容和电容器进行详细的解析和说明，帮助读者掌握相关知识和解题技巧。
一、电容的概念及计算方法1. 电容的概念电容是指导体上储存电荷的能力。
当导体上带有电荷时，会在导体周围形成电场，而电容则是衡量导体上储存电荷的能力。
电容的单位是法拉（F）。
2. 电容的计算方法电容的计算公式为：C = Q/V，其中C表示电容，Q表示电荷量，V表示电压。
例如，假设一个导体上带有电荷量为2C，而电压为3V，那么根据电容的计算公式，可以得到电容为2C/3V=0.67F。
二、电容器的概念及计算方法1. 电容器的概念电容器是用来储存电荷的装置，由两块金属板和介质组成。
金属板上的电荷量与电压成正比，而比例系数就是电容。
电容器的单位是法拉（F）。
2. 电容器的计算方法电容器的计算公式为：C = ε₀A/d，其中C表示电容，ε₀表示真空中的介电常数（8.85×10⁻¹²F/m），A表示金属板的面积，d表示金属板之间的距离。
例如，假设一个电容器的金属板面积为0.1m²，金属板之间的距离为0.01m，那么根据电容器的计算公式，可以得到电容为（8.85×10⁻¹²F/m）×0.1m²/0.01m=8.85×10⁻¹⁰F。
三、电容和电容器的应用举例及考点分析1. 平行板电容器平行板电容器是一种常见的电容器，由两块平行的金属板和介质组成。
当电容器上施加电压时，金属板上会储存电荷。
平行板电容器的电容与金属板的面积和板间距离有关。
考点分析：在解题时，需要注意根据电容器的计算公式，合理运用相关参数进行计算。
同时，还需要理解电容和电压之间的关系，以及电容器的储存电荷的能力。
高考物理电容知识点
高考物理电容知识点【引言】电容作为高考物理考试中重要的知识点，是涉及电路与电池的连接、容量的测量和充电过程等方面的基础概念。
在备考过程中，熟练掌握电容的定义、计算公式以及与其他电路元件的关系是非常重要的。
本文将全面介绍高考物理电容的相关知识点，帮助同学们系统地掌握和应用。
1. 电容的定义电容是电路中存储电荷的能力，用符号C表示，单位是法拉(F)。
通俗地说，电容就像一个储存电荷的容器，可以存储电能。
电容的大小取决于两个因素：电容器的板与板之间的距离以及板的面积。
公式表达为：C = ε0 × εr × S / d，其中C为电容量，ε0为真空介电常数，εr为介电常数，S为电容板的面积，d为电容器板与板之间的间距。
2. 电容的串并联电容器的串联是指将多个电容器的正极和负极依次连接在一起，这样组成的电路中，电容器的总电容量等于各个电容器电容量的倒数之和的倒数。
数学表达式为：1/C总 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...。
但容易发现，电容的串联并不能简单地将电容相加，而是受到倒数运算的影响。
电容器的并联则是指将多个电容器的正端和负端连接在一起，形成一个并联的电路。
在并联的情况下，电容器的总容量等于各个电容器容量的总和。
数学表达式简单明了：C总 = C1 + C2 + C3 + ...3. 电容的充电和放电在电容器的两个板上加上电源后，电荷会从电源的正极流向一个电容板，而另一个电容板上的电荷则流向电源的负极，使得电容器储存了电荷和电能。
这个过程称为电容器的充电。
充电的过程中，电荷的流动会导致电容器两板之间的电压逐渐升高，直到电荷无法继续流动为止。
当电容器的两个板断开电源连接，接入一个关闭的开关时，电容器内部的电荷会通过开关流向外部电路，进而放电。
放电过程中，电容器的电荷和电压会逐渐减小，直到没有剩余电荷为止。
4. 电容在电路中的应用(1) 电容在滤波电路中的应用：滤波电路主要用于滤除交流电信号中的噪声，保持直流电信号的稳定性。
物理学概念知识：电容的种类和电容的公式
物理学概念知识：电容的种类和电容的公式一、电容的种类电容是电学中一个重要的概念，通俗来讲，电容就是蓄电器，用来存储或释放电荷。
电容器是储存电量、分离电压和滤波的器件，广泛应用于电源、电气设备、通讯电子等领域。
电容器根据其结构、材料和用途不同，可以分为以下几类：1.电解电容：是一种极常见的电容器，常见于电子设备中，具有高电容值、小体积等特点。
其结构为两个金属片之间隔一层带电的电解质，具有极高的电容值和较低的损耗，但是一旦过电压，就会损坏和漏液。
2.薄膜电容：是一种极薄的电容器，常用于高频应用中，尤其是无线电通信领域中。
其结构为两个金属电极之间被覆盖上一层极薄的电介质膜，具有较小的壳体尺寸、较大的电容值和较少的噪声。
3.金属氧化物电容：是一种经典的电容器，其结构为两个铝箔之间被覆盖上一层氧化铝介质，因此又称为铝电容，具有较高的电容值、较小的温度系数及较高的稳定性，尤其是在功率电子领域中得到广泛应用。
4.变压器电容：是一种将电能转化为磁能和回转为电能的器件，其结构包括主磁路（主线圈）、辅磁路（副线圈）和磁介质，辅磁路和磁介质构成了一个带电的电容器，用于电源开关供应电压瞬时变化时的储存和释放。
5.高压电容：是一种用于高电压、高能量储存和放电的电容器，其构造和材料需要考虑到高电压下的电介质击穿、材料的机械刚度、尺寸、电极的涌流电磁场效应等。
二、电容的公式电容是介于两个电极之间储存的电荷量，单位为法拉，公式为：C = Q/U其中，C表示电容，单位为法拉(F)，Q表示电荷量，单位为库仑(C)，U表示电容器所带电压，单位为伏特(V)。
根据电容公式，可以推导出以下与电容有关的常见公式：1.电容器储存的电荷量：Q = C x U2.电容器所带的电荷量：Q = I x t其中，I表示电流，单位为安培(A)，t表示时间，单位为秒(s)。
3.电容器的电压：U = Q/C4.两个电容器并联时，总电容的计算公式：C = C1 + C2 + C3 + ...5.两个电容器串联时，总电容的计算公式：1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...电容器在电路理论和应用中有极其重要的地位，对于理解电路原理、设计电子产品、改善电气设备性能等方面有着不可替代的作用。
高中人教版物理选修2-1电容器教案含同步练习(含答案)
电容器教案含同步练习（含答案）学习目标1.知道什么是电容器以及常用的电容器有那些2.知道电场能的概念，电容电荷放电时器充电和放电时能量的转化3.理解电容器电容的概念以及其定义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5.知道公式C=εS /4πkd及其含义学习重点：电容概念的理解学习方法：类比法、探究法、讨论法新课教学（一）电容器【放幻灯片】使学生仔细观察，是否认识这些电学元件？找出电容器的共同点，下一定义【学生总结，教师评析，出示板书】电容器：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器【思考】1：相邻两同学是否构成电容器？（构成，中间空气绝缘，人是导体且靠很近）【思考】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？（构成2: 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）前面提到的平行板电容器就是一种最简单的电容器。
下面以平行板电容器为例来学习有关电容器的一些基本知识【演示电容器的充放电】【出示板书】充电：电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程放电：充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和的过程【指出】充放电过程分别有短暂的充电电流，放电电流【问题讨论】１：充放电的短暂电流说明什么问题？【问题讨论】２：有电流就有电流做功，会消耗能量，伴随着能量的转化，在充放电过程中能量如何转化？阅读课本认识电场能（极板带电——电场——电场能）【学生分析得】１．充放电的短暂电流说明这两个过程进行得很快。
２．充电：电源能量电场能放电：电场能其他形式能【指出，出示板书】电容器所带电荷量：每一极板所带电荷量的绝对值（二）电容【过渡】电容器是容纳电荷得容器。
一个电容器容纳电荷得本领如何描述呢？【类比】电容器——电容——储存电荷容器——————储存物质（如水杯存水）【引申思考】水杯存水的本领大小由什么决定，电容器储存电荷的本领的决定因素呢？【类比探究】类比于柱形水容器水——容器的体积。
高中物理-电容
电容
电容也称电容器，在高中领域，我们只研究平行板电容器。
下面我们将平行板电容器做一些介绍。
电容的概念
电容器所带电量与两板间电势差之比叫电容，用字母C来表示。
物理意义：电容表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
电容的单位：法，用符号F表示。
电容的单位换算：1F=10^6uF=10^9nF=10^12pF
电容的两个基本公式
电容决定式：C=εS/（4πkd）
电容计算式：C=Q/U
注意Q为电容板子上带的电量，并不是某个点电荷的电量，因此用大写的Q表示。
电容推导式
上述推导式中的第二个公式，指的是电容Q不变的情况下U的关系，至于d、ε和S有关。
上述推导式中的第三个公式，着的是电容Q不变的情况下，E只和ε、S相关。
电容与电路结合的问题
电容两端的电压U和电荷量Q什么时候不变？
当电容始终与电源联通时，且与之想并联的用电器两端的电压U始终不变，则电容的U不变。
当电容与电源联通充电之后，如果电键打开后，导致电容出现断路，电容所带电量Q就不变；因为电荷已经没有通路逃出去了。
带电粒子在电容中的运动
带电粒子在电容中的运动是高考物理常考提醒，大多是类平抛运动模式，需要在x与y两个方向上分析，建立位移方程。
高中物理电容器知识点汇总
高中物理电容器知识点汇总
以下是高中物理电容器的常见知识点汇总：
1. 电容器的定义：电容器是由两个导体之间隔一层绝缘介质组成的装置，用来储存电荷。
2. 电容器的符号：电容器的电路符号为两个平行的短线，中间有一个曲线，表示绝缘
介质。
3. 电容的定义：电容器的电容量指的是当电容器两极间电压增加1伏特时，所存储的
电荷量。
4. 电容的单位：国际单位是法拉（Farad），符号为F。
1法拉等于1库仑/伏特。
5. 电容器的电容量与几何尺寸有关：电容量与电容器的导体面积直径、导体间距离、
绝缘介质介电常数有关。
6. 球形电容器的电容量公式：球形电容器的电容量C = 4πε0(d/2)。
7. 平行板电容器的电容量公式：平行板电容器的电容量C = ε0(S/d)。
8. 串联电容器的电容量和电压公式：串联电容器的电容量为1/C = 1/C1 + 1/C2 +
1/C3 + ...，电压相同。
9. 并联电容器的电容量和电压公式：并联电容器的电容量为C = C1 + C2 + C3 + ...，电荷相同。
10. 电容器的充放电过程：电容器充电时，电流先大后小，电压先小后大；电容器放电时，电流先大后小，电压先大后小。
11. RC电路的特点：RC电路是由电阻R和电容C组成的串联电路。
RC电路有充电过程和放电过程，充电时间常数τ = R x C。
这些是高中物理电容器的一些基本知识点，希望能对你有所帮助！。
高物理 必考静电场电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
冠夺市安全阳光实验学校第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动知识点1 电容器、电容、平行板电容器 1．电容器(1)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值． (2)电容器的充、放电①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能．2．电容(1)意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量．(2)定义式：C ＝Q U ＝ΔQΔU.(3)单位：法拉(F)，1 F ＝106μF＝1012pF. 3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与两极板间的距离成反比．(2)决定式：C ＝εr S4πkd，k 为静电力常量．知识点2 带电粒子在电场中的运动1．带电粒子在电场中的加速(1)处理方法：利用动能定理：qU ＝12mv 2－12mv 20.(2)适用范围：任何电场．2．带电粒子在匀强电场中的偏转(1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场．(2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的合成与分解的方法．①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t ＝lv 0.②沿电场方向，做初速度为零的匀加速直线运动．错误!知识点3 示波管1．示波管装置示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空．如图631所示．图6312．工作原理(1)如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子束沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑．(2)YY′上加的是待显示的信号电压．XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压．若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象．1．正误判断(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．(×)(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．(×)(3)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动．(×)(4)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动．(√)(5)示波管屏幕上的亮线是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的．(√)(6)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计．(×)2．(对电容器电容的理解)根据电容器电容的定义式C＝QU，可知( ) 【：96622112】A．电容器所带的电荷量Q越多，它的电容就越大，C与Q成正比B．电容器不带电时，其电容为零C．电容器两极板之间的电压U越高，它的电容就越小，C与U成反比D．以上说法均不对【答案】D3．(示波管的原理)(多选)如图632所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )图632A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电【答案】AC4．(带电粒子在电场中的直线运动)两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A 点，然后返回，如图633所示，OA＝h，此电子具有的初动能是( )图633A.edhUB．edUhC.eUdhD.eUhd【答案】D[核心精讲]1．分析比较的思路(1)先确定是Q 还是U 不变：电容器保持与电源连接，U 不变；电容器充电后与电源断开，Q 不变．(2)用决定式C ＝εr S4πkd确定电容器电容的变化．(3)用定义式C ＝QU 判定电容器所带电荷量Q 或两极板间电压U 的变化．(4)用E ＝Ud分析电容器极板间场强的变化．2．两类动态变化问题的比较[题组通关]1．(2016·全国乙卷)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( ) 【：96622113】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D 平行板电容器电容的表达式为C ＝εS4πkd，将极板间的云母介质移出后，导致电容器的电容C 变小．由于极板间电压不变，据Q ＝CU 知，极板上的电荷量变小．再考虑到极板间电场强度E ＝Ud，由于U 、d 不变，所以极板间电场强度不变，选项D 正确．2．(2015·安徽高考)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为σ2ε0，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图634所示的平行板电容器，极板正对面积为S ，其间为真空，带电荷量为Q .不计边缘效应时，极板可看做无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为( )图634A.Q ε0S 和Q 2ε0S B.Q 2ε0S 和Q 2ε0S C.Q 2ε0S 和Q 22ε0SD.Q ε0S 和Q 22ε0SD 每块极板上单位面积所带的电荷量为σ＝QS ，每块极板产生的电场强度为E ＝σ2ε0，所以两极板间的电场强度为2E ＝Q ε0S.一块极板在另一块极板处产生的电场强度E ′＝Q 2ε0S ，故另一块极板所受的电场力F ＝qE ′＝Q ·Q2ε0S ＝Q 22ε0S，选项D 正确．[核心精讲]1．带电粒子在电场中运动时是否考虑重力的处理方法(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都要考虑重力．2．解决带电粒子在电场中的直线运动问题的两种思路(1)运动状态的分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力方向与运动方向在同一条直线上，做加(减)速直线运动．(2)用功与能的观点分析：电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的变化量，即qU ＝12mv 2－12mv 20.[师生共研]●考向1 仅在电场力作用下的直线运动(多选)如图635所示为匀强电场的电场强度E 随时间t 变化的图象．当t ＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是( )图635A ．带电粒子将始终向同一个方向运动B ．2 s 末带电粒子回到原出发点C ．3 s 末带电粒子的速度为零D ．0～3 s 内，电场力做的总功为零CD 设第1 s 内粒子的加速度为a 1，第2 s 内的加速度为a 2，由a ＝qEm可知，a 2＝2a 1，可见，粒子第1 s 内向负方向运动，1.5 s 末粒子的速度为零，然后向正方向运动，至3 s 末回到原出发点，粒子的速度为0，由动能定理可知，此过程中电场力做功为零，综上所述，可知C 、D 正确．●考向2 带电粒子在电场力和重力作用下的直线运动问题(2014·安徽高考)如图636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636(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)小球从开始下落运动到下极板处的时间． 【规范解答】 (1)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，有qE －mg ＝ma 且v 2－0＝2ad ，得E ＝mg h ＋dqd由U ＝Ed 、Q ＝CU 得Q ＝C mg h ＋dq.(3)由题得h ＝12gt 21、0＝v ＋at2、t ＝t 1＋t 2，综合可得t ＝h ＋dh2h g.【答案】 (1)2gh (2)mg h ＋dqdC mg h ＋d q (3)h ＋d h2hg[题组通关]3．平行板间加如图637所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，则能定性描述粒子运动的速度图象的是( )图637A 粒子从0时刻在电场中做匀加速直线运动，在T2时刻电场反向，粒子做匀减速直线运动，在T 时刻速度减为零，以后循环此过程，故本题只有选项A 正确．4．(2017·汕头模拟)如图638所示，M 和N 是两个带等量异种电荷的平行正对金属板，两板与水平方向的夹角为60°.将一个质量为m 、电荷量为q的带正电小球从靠近N 板的位置由静止释放，释放后，小球开始做匀加速直线运动，运动方向与竖直方向成30°角．已知两金属板间的距离为d ，重力加速度为g ，则( ) 【：96622114】图638 A ．N 板带负电B ．M 、N 板之间的场强大小为3mgqC ．小球从静止到与M 板接触前的瞬间，合力对小球做的功为3mgdD ．M 、N 板之间的电势差为－mgdqD 小球带正电，受到的电场力方向与电场方向相同，所以N 板带正电，A 错误；小球的运动方向就是小球所受合力方向，而小球的运动方向恰好在小球所受重力方向和电场力方向夹角的平分线上，所以电场力等于mg ，M 、N 板之间的场强大小为E ＝mg q ，B 错误；M 、N 板之间的电势差为U ＝－Ed ＝－mgdq，D 正确；小球从静止到与M 板接触前的瞬间，重力和电场力做的功都是mgd ，合力对小球做的功为2mgd ，C 错误．[核心精讲]1．带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的．证明：由qU 0＝12mv 2y ＝12at 2＝12·qU 1md ·⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 02tan θ＝qU 1l mdv 20得：y ＝U 1l 24U 0d ，tan θ＝U 1l2U 0d(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点，即O 到偏转电场边缘的距离为l2.2．带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系当讨论带电粒子的末速度v 时，也可以从能量的角度进行求解：qU y ＝12mv2－12mv 20，其中U y ＝Udy ，指初、末位置间的电势差． [师生共研](多选)(2015·天津高考)如图639所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E 1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E 2发生偏转，最后打在屏上．整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么( )图639A ．偏转电场E 2对三种粒子做功一样多B ．三种粒子打到屏上时的速度一样大C ．三种粒子运动到屏上所用时间相同D ．三种粒子一定打到屏上的同一位置 【合作探讨】(1)氕核、氘核、氚核三种粒子有什么不同点和相同点？提示：三种粒子的符号分别为：11H 、21H 、31H ，相同点是均带有一个单位的正电荷，q ＝＋e .不同点是质量数不同，分别是1、2、3，即质量之比为1∶2∶3.(2)如何分析在E 2中电场力对三种粒子的做功多少？提示：因电场力qE 2为恒力，故由W ＝qE 2·y 分析，而y 是在E 2中的偏转位移，可由y ＝E 2l 24E 1d分析．AD 根据动能定理有qE 1d ＝12mv 21，得三种粒子经加速电场加速后获得的速度v 1＝2qE 1d m .在偏转电场中，由l ＝v 1t 2及y ＝12qE 2mt 22得，带电粒子经偏转电场的侧位移y ＝E 2l 24E 1d，则三种粒子在偏转电场中的侧位移大小相等，又三种粒子带电荷量相同，根据W ＝qE 2y 得，偏转电场E 2对三种粒子做功一样多，选项A 正确；根据动能定理，qE 1d ＋qE 2y ＝12mv 22，得到粒子离开偏转电场E 2打到屏上时的速度v 2＝2qE 1d ＋qE 2ym，由于三种粒子的质量不相等，故v 2不一样大，选项B 错误；粒子打在屏上所用的时间t ＝d v 12＋L ′v 1＝2d v 1＋L ′v 1(L ′为偏转电场左端到屏的水平距离)，由于v 1不一样大，所以三种粒子打在屏上的时间不相同，选项C 错误；根据v y ＝qE 2m t 2及tan θ＝v yv 1得，带电粒子的偏转角的正切值tan θ＝E 2l2E 1d，即三种带电粒子的偏转角相等，又由于它们的侧位移相等，故三种粒子打到屏上的同一位置，选项D 正确．[题组通关]5．(多选)(2015·江苏高考)如图6310所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左．不计空气阻力，则小球( ) 【：96622115】图6310 A ．做直线运动B ．做曲线运动C ．速率先减小后增大D ．速率先增大后减小BC 小球运动时受重力和电场力的作用，合力F 方向与初速度v 0方向不在一条直线上，小球做曲线运动，选项A 错误，选项B 正确；将初速度v 0分解为垂直于F 方向的v 1和沿F 方向的v 2，根据运动与力的关系，v 1的大小不变，v 2先减小后反向增大，因此小球的速率先减小后增大，选项C 正确，选项D 错误．6．如图6311所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L ，板间距离为d ，在板右端L 处有一竖直放置的光屏M ，一带电荷量为q 、质量为m 的质点从两板射入板间，最后垂直打在M 屏上，则下列结论正确的是( )图6311A ．板间电场强度大小为mgqB ．板间电场强度大小为mg2qC ．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D ．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间C 根据质点垂直打在M 屏上可知，质点在两板运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转，mg ＜qE ，选项A 、B 错误；根据运动的分解和合成，质点沿水平方向做匀速直线运动，质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等，选项C 正确、D 错误．[典题示例]如图6312所示的装置是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，带负电荷的小球从高为h 的A处由静止开始下滑，沿轨道ABC 运动并进入圆环内做圆周运动．已知小球所受电场力是其重力的3/4，圆环半径为R ，斜面倾角为θ＝60°，s BC ＝2R .若使小球在圆环内能做完整的圆周运动，h 至少为多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图6312【规范解答】 小球所受的重力和电场力都为恒力，故可将两力等效为一个力F ，如图所示．可知F ＝1.25mg ，方向与竖直方向成37°角．由图可知，小球做完整的圆周运动的临界点是D 点，设小球恰好能通过D 点，即达到D 点时圆环对小球的弹力恰好为零．由圆周运动知识得：F ＝m v 2D R ，即： 1.25mg ＝m v 2DR由动能定理有：mg (h －R －R cos 37°)－34mg ×(h cot θ＋2R ＋R sin 37°)＝12mv 2D ，联立解得h ＝7.7R .【答案】 7.7R带电体在匀强电场和重力场组成的复合场中的运动问题，是高中物理教学中一类重要而典型的题型．对于这类问题，若采用常规方法求解，过程复杂，运算量大．若采用“等效法”求解，则能避开复杂的运算，过程比较简捷．先求出重力与电场力的合力，将这个合力视为一个“等效重力”，将a ＝F 合m视为“等效重力加速度”，再将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解即可．[题组通关]7．(多选)如图6313所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球，系在一根长为L 的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O 点做圆周运动．AB 为圆周的水平直径，CD 为竖直直径．已知重力加速度为g ，电场强度E ＝mgq.下列说法正确的是( )【：96622116】 图6313A ．若小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动，则它运动的最小速度为gLB ．若小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动，则小球运动到B 点时的机械能最大C ．若将小球在A 点由静止开始释放，它将在ACBD 圆弧上往复运动D ．若将小球在A 点以大小为gL 的速度竖直向上抛出，它将能够到达B 点BD 因为电场强度E ＝mgq，所以小球所受电场力大小也为mg ，故小球所受合力大小为2mg ，方向斜向右下方，与竖直方向夹角为45°，故小球通过圆弧AD 的中点时速度最小，此时满足2mg ＝m v 2minL，因此小球在竖直面内圆周运动的最小速度v min ＝2gL ，A 项错误；由功能关系知，物体机械能的变化等于除重力、弹簧的弹力之外的力所做的功，小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动，运动到B 点时，电场力做功最多，故运动到B 点时小球的机械能最大，B 项正确；小球在A 点由静止开始释放后，将沿合外力方向做匀加速直线运动，C 项错误；若将小球以gL 竖直向上抛出，经时间t ＝2gLg回到相同高度，其水平位移s＝12·qE mt 2＝2L ，故小球刚好运动到B 点，D 项正确．。
人教版(2019)高中物理必修第三册第十章第4节电容器的电容
典题剖析
典题剖析
例1 下列说法中正确的是( CD ) A. 电容器所带的电荷越多，电容就越大 B. 电容器两极板间电压越高，电容就越大 C. 电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一定增加一倍 D. 电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量 E. 平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小 F. 平行板电容器一板带电＋Q，另一板带电－Q，则此电容器不带电
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.极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变小 D.极板上电荷量几乎不变，两极板间电压变大
课堂小结
课堂小结
再见
四、常用电容器
超级电容器
超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，是 通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型器件。
超级电容器的出现使电容器的容量得 到了巨大的提升。超级电容器的充电时间 短，储存电能多，放电功率大，使用寿命 长。这些优点展现了它作为新型动力电源 的广阔发展前景。
(2)电容器充电后断开和电源连接，在这种情况下，如果增大d， 则U、Q、 E如何变化?
ห้องสมุดไป่ตู้ 三、平行板电容器
不变量 自变量
始终与电源连接 U不变 d
充电后与电源断开 Q不变 S
因变量
E＝U/d，d变大，E变小；d 变小，E变大
三、平行板电容器
分析电容器动态变化问题的步骤
四、常用电容器
电容器铭牌
三、平行板电容器
理解：电容C与Q、U无关，由电容器本身决定。
二、电容
3．物理意义：表征电容器容纳电荷本领的大小。 4．单位：国际制单位为法拉，简称法，符号为F。
1 F=1 C/V 常用单位有微法（μF）、皮法（pF）
高二物理电容器知识点总结
高二物理电容器知识点总结电容器是一种用来储存电荷的器件，它由两个导体板和介质组成。
在高二物理学习中，我们主要研究电容器的原理、性质和运用。
下面是对电容器的知识点总结：一、电容器的基本概念1. 电容：电容器存储电荷的能力。
单位是法拉(F)。
2. 电容器的结构：电容器由两个导体板和介质组成。
导体板之间的空间称为电容器的电介质。
3. 电容器的公式：电容C等于电容器两板间的电荷量Q与电容器的电压U之比，即C=Q/U。
二、平行板电容器1. 平行板电容器的结构：由两个平行的导体板组成，两板之间存在电场。
通常采用空气、玻璃或塑料等绝缘材料作为电介质。
2. 平行板电容器的电容公式：C=ε0A/d，其中ε0为真空介电常数，A为电容器板的面积，d为板间距离。
从公式可以看出，电容器的电容与电容器的面积成正比，与板间距离成反比。
3. 平行板电容器的电场：电容器中产生的电场形式均匀，大小为E=U/d，其中U为电容器的电压。
三、串联和并联电容器1. 串联电容器的总电容：若有n个电容器串联，则它们的总电容为1/C=1/C1+1/C2+...+1/Cn。
2. 并联电容器的总电容：若有n个电容器并联，则它们的总电容为C=C1+C2+...+Cn。
四、电容器的能量1. 电容器的电能：电容器储存的电荷形成带电的平行板，导致带电平行板之间存在电场，带电平行板之间的电势差即为电容器的电压，从而电容器具有电能。
2. 电容器的电能公式：W=1/2 CV^2，其中W为电容器的电能，C 为电容，V为电压。
3. 电容器的能量储存与释放：当电容器通过电源充电时，电荷从电源向电容器流动，电容器具有电能；当电容器断开电源连接时，电荷从电容器流出，电容器释放储存的电能。
五、电容器的时间特性1. 充电和放电：电容器充电时，电荷逐渐从电源移动到电容器，电容器的电压逐渐升高；电容器放电时，电荷从电容器流出，电容器的电压逐渐降低。
2. RC电路：由电阻和电容器组成的电路称为RC电路。
高二物理电容器原理知识点
高二物理电容器原理知识点电容器是物理学中重要的器件之一，广泛应用于电子电路、通信、能源存储等领域。
本文将介绍高二物理电容器的原理知识点，包括电容器的定义、电容的计算公式、串并联电容器的等效电容、电容的能量存储和放电过程等内容。
一、电容器的定义电容器是由两个带电导体板和夹在它们之间的绝缘层组成的。
当电容器两板上分别带有正负电荷时，两板之间会形成电场，而电容器的容量就是电容器存储电量的能力大小，其单位为法拉(F)。
电容器的容量与导体板的面积成正比，与两板间的距离成反比。
二、电容的计算公式电容的计算公式为C=Q/V，其中C代表电容，单位为法拉(F)，Q代表电容器的电量，单位为库仑(C)，V代表电容器上的电压，单位为伏特(V)。
三、串并联电容器的等效电容1. 串联电容器的等效电容计算公式为：1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 +1/C3 + ... + 1/Cn，其中Ceq代表串联电容器的等效电容，C1、C2、C3、...、Cn代表串联电容器的实际电容。
2. 并联电容器的等效电容计算公式为：Ceq = C1 + C2 + C3 + ... + Cn，其中Ceq代表并联电容器的等效电容，C1、C2、C3、...、Cn代表并联电容器的实际电容。
四、电容的能量存储和放电过程1. 电容器的能量存储公式为：W = 1/2*C*V^2，其中W代表电容器的能量存储，C代表电容，V代表电压。
2. 电容器在充电过程中，电流从电源正极流入电容器，经过一段时间后，电容器的电压逐渐升高，电流逐渐减小。
当电容器两板间的电压与电源电压相等时，电容器达到充电完毕的状态。
3. 电容器在放电过程中，电容器存储的电能通过导线流回电源，电流方向与充电过程相反。
随着时间的推移，电容器的电压逐渐降低，同时电流也逐渐减小。
当电容器两板间的电压降至零时，电容器放电完毕。
总结：本文介绍了高二物理电容器的原理知识点，包括电容器的定义、电容的计算公式、串并联电容器的等效电容、电容的能量存储和放电过程等内容。
高中物理选修3-1电容器的电容知识点归纳
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?下面是店铺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(μF)，皮法(pF) 1μF = 10-6F，1 pF =10-12F2. 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。
高二物理电容器与电容教案.doc
高二物理电容器与电容教案.doc
电容器是一种能够储存电荷的电子元器件。
在电路中，电容器的应用非常广泛，可以用于滤波、存储能量、延时等多种功能。
本次教学将介绍电容器的基本概念、计算方法、电容的影响因素及其应用等知识，以期达到对学生电容器的基本理解和计算能力的提升。
一、电容器的基本概念
电容器一般由两个金属板和介质组成。
在电容器中，金属板是导体，界面上的介质是绝缘体。
当电容器两端加电压时，由于金属板之间的介质存在，就会形成电场。
电容器的基本单位是法拉(F)，1F=1C/V(库仑/伏)。
电容器的容量大小取决于金属板间距、介质材料、面积等因素。
二、电容器的计算方法
1. 平行板电容器的计算公式：
C = ε A / d
其中C表示电容量，单位为法拉(F)；ε表示介质常数，A表示两平行板面积，d表示两平行板间距。
其中C表示电容量，a表示内球半径，b表示外球半径，d表示两球间距，ε表示空气介质的介电常数，为8.85×10^-12 F/m.
三、电容的影响因素
1. 金属板间距：金属板间距越小，电容量越大。
2. 介质材料：不同介质材料其电容量是不同的。
一般介电常数越大，电容量越大。
四、电容器的应用
1. 充电和放电：通过将电容器连接到电源上充电，再将它与电路连接，可以在电源失效时提供电荷，延长电路的使用时间。
2. 滤波电路：在滤波中，电容器被用作低通和高通滤波器。
3. 积分电路：电容器可以被用作积分电路，这在模拟信号处理中非常常见。
4. 时钟电路：电容器被广泛地用作时钟电路的元器件。
高中物理课件第2章-第4节 电容器 电容
对平行板电容器定性分析的解题步骤 (1)确定不变量．电容器与电源相连时，电压 U 不变；电容器充电后与电源 断开时，所带电荷量 Q 不变． (2)根据决定式 C＝4πεSkd和 S、ε、d 的变化分析平行板电容器电容的变化． (3)根据定义式 C＝QU分析电容器所带电荷量 Q 或两极板间电压 U 的变化． (4)用 E＝Ud 或 E∝QS 分析电容器两极板间场强的变化，或根据电容器带电量 Q 的变化分析回路中的电流方向．
小；S 变小，U 变大
3．(多选)如图 2-4-3 所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板 之间的电势差 U，现使 B 板带正电，则下列判断正确的是( )
【导学号：34660062】
图 2-4-3
A．增大两极板之间的距离，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
μF＝ 1012 pF.
(5)标量：只有大小，没有方向．
[再判断] 1．电容和电容器是一回事．(×) 2．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.(×) 3．电容器的一个极板带正电荷，另一极板带等量负电荷，其带电荷量指的 是一个极板上电荷量的多少．(√)
[后思考] 给电容器充电时，电容器所带电荷量增加，两极板间的电场强度怎样变化？ 储存的电能怎样变化？
知
识
点
一
学
业
第 4 节 电容器 电容
分
层
测
评
知 识 点 二
学习目标
1.知道什么是电容器以及常见的电容 器． 2．知道充电和放电的含义． 3．理解电容的概念及其定义式 C＝UQ， 并能进行有关运算．(重点、难点) 4．知道平行板电容器的电容与哪些因 素有关，了解公式 C＝4πεSkd并能用其讨 论分析有关问题．(难点)
2022届高中物理新教材同步必修第三册 第10章 4 第1课时 电容器的电容
4 电容器的电容 第1课时 电容器的电容[学习目标] 1.知道什么是电容器及电容器的主要构造.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.4.会应用平行板电容器的电容公式分析有关问题.一、电容器1.基本构造：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.充电、放电：使电容器两个极板分别带上等量异种电荷，这个过程叫充电.使电容器两极板上的电荷中和，电容器不再带电，这个过程叫放电.3.从能量的角度区分充电与放电：充电是从电源获得能量储存在电容器中，放电是把电容器中的能量转化为其他形式的能量.4.电容器的电荷量：其中一个极板所带电荷量的绝对值. 二、电容1.定义：电容器所带电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 之比.2.定义式：C ＝QU.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之间的电势差为1 V 时，电容器所带的电荷量.5.击穿电压与额定电压(1)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，电容器就会损坏.(2)额定电压：电容器外壳上标的工作电压，也是电容器正常工作所能承受的最大电压，额定电压比击穿电压低. 三、平行板电容器的电容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 S4πkd ，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＝S4πkd.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.固定电容器有：聚苯乙烯电容器、电解电容器等.3.可变电容器由两组铝片组成，固定的一组铝片叫定片，可以转动的一组铝片叫动片.转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容就随着改变.1.判断下列说法的正误.(1)电容器的电容跟它所带电荷量成正比.(×)(2)对于确定的电容器，它所带电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变.(√)(3)将平行板电容器两极板的间距加大，电容将增大.(×)(4)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.(√)(5)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，两极板间的电压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，使电容器放电，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中其他形式的能量.(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量.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 ＝Q U 是电容的定义式，由此也可得出：C ＝ΔQ ΔU.4.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.对于某一电容器，下列说法正确的是( )A.电容器所带的电荷量越多，电容越大B.电容器两极板间的电势差越大，电容越大C.电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍D.电容器两极板间的电势差减小到原来的12，它的电容也减小到原来的12答案 C解析 电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量和两极板间的电势差无关，A 、B 、D 错；根据C ＝QU ，对于某一电容器，它所带的电荷量与两极板间的电势差成正比，所以电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍，C 对.针对训练1 (多选)如图所示的各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q 、电势差U 、电容C 之间相互关系的图像，其中正确的是( )答案 CD解析 电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器所带电荷量Q 的大小和两极板间的电势差U 的大小无关，不能认为C 与Q 成正比，与U 成反比，故选项D 正确，A 、B 错误；对给定的电容器，其所带电荷量与极板间的电势差成正比，其比值即电容器的电容，故选项C 正确.有一充电的平行板电容器，两板间的电势差为3 V ，现使它的电荷量减少3×10－4 C ，于是电容器两板间的电势差降为原来的13，则此电容器的电容是多大？电容器原来带的电荷量是多少？若将电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？ 答案 150 μF 4.5×10－4 C 150 μF解析 电容器两极板间的电势差的变化量为ΔU ＝⎝⎛⎭⎫1－13U ＝23×3 V ＝2 V ，由C ＝ΔQΔU ，得C ＝3×10－42F ＝1.5×10－4 F ＝150 μF.设电容器原来所带的电荷量为Q ，则Q ＝CU ＝1.5×10－4×3 C ＝4.5×10－4 C.电容器的电容是由电容器本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150 μF.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，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 S 4πkd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 是平行板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.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)开关S 保持闭合，两极板间的电势差U 恒定， Q ＝CU ＝εr SU 4πkd ∝εr S d ，E ＝U d ∝1d.(2)充电后断开S ，电荷量Q 恒定， U ＝Q C ＝4πkdQ εr S ∝d εr S ，E ＝U d ＝4πkQ εr S ∝1εr S.(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之间的电势差U ，现使B 板带电，则下列判断正确的是( )图4A.增大两极板间的距离，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 电势差U 变大(小)，静电计指针张角变大(小).电容器所带电荷量一定，由公式C ＝εr S 4πkd 知，当d 变大时，C 变小，再由C ＝QU得U 变大；当A 板稍微上移时，两极板正对面积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，正确选项为A 、B.针对训练2 平行板电容器和电源、电阻、开关串联，组成如图5所示的电路.接通开关K ，给电容器充电，则( )图5A.保持K 接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小B.保持K 接通，在两极板间插入一块铝板，则两极板间的电场强度增大C.充电结束后断开K ，减小两极板间的距离，则两极板间的电压增大D.充电结束后断开K ，在两极板间插入一块电介质，则两极板间的电压增大 答案 B解析 保持K 接通，电容器两极板间的电压不变，减小两极板间的距离，由E ＝Ud 可知，两极板间的电场强度增大，A 错误；保持K 接通，在两极板间插入一块铝板，相当于减小两极板间距离，而电容器两极板间电压不变，由E ＝Ud 可知，两极板间的电场强度增大，B 正确；充电结束后断开K ，电容器所带电荷量不变，减小两极板间的距离，由平行板电容器电容的决定式C ＝εr S 4πkd 知电容C 增大，根据U ＝QC 可知，两极板间的电压减小，C 错误；充电结束后断开K ，在两极板间插入一块电介质，根据C ＝εr S 4πkd 知电容C 增大，由U ＝QC 可知，两极板间的电压减小，D 错误.如图6所示，平行板电容器与电压恒定的直流电源连接，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6A.平行板电容器的电容将变大B.静电计指针张角变小C.带电油滴的电势能将增大D.若先将上极板与电源正极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 D解析 两极板与电源相连，所以两极板间的电势差恒定，即静电计张角不变，当下极板向下移动时，两板间距增大，根据公式C ＝εr S4πkd 可知电容减小，故A 、B 错误；电势差不变，而d 增大，则根据E ＝Ud 可知电场强度减小，P 点与上极板的电势差减小，则P 点的电势增大，因为该油滴为负电荷，则电势能减小，C 错误；与电源断开，两极板的电荷量Q 恒定不变，根据公式C ＝εr S 4πkd ，C ＝Q U ，E ＝U d ，联立解得E ＝4πkQεr S，即两极板间的电场强度在电荷 量恒定的情况下与两极板间的距离无关，故两极板间的电场强度E 不变，即油滴所受静电力不变，D 正确.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，则电容器两极板间的电势差就等于静电计上所指示的电势差U ，U 的大小可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.考点一 电容的理解1.下列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.一个固定电容器的电荷量增加ΔQ ＝1.0×10－6 C 时，两板间电压升高10 V ，则电容器的电容无法确定 答案 A解析 电容器是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A 正确；电容器所带电荷量指任一极板所带电荷量的绝对值，B 错误；电容器的电容由电容器本身决定，不随所带电荷量的变化而变化，C 错误；由C ＝Q U ＝ΔQΔU 可求电容器的电容，D 错误.2.(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 时电容器所带的电荷量D.由公式C ＝Q U 知，若电容器两极板间电压为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 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，与带电荷量多少无关，B 错；根据电容的定义式可知C 对；电压为10 V ，电荷量为2×10－5 C 时，电容C ＝QU ＝2×10－6 F ，D 错.考点二 电容的计算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 ，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答案 B解析 C ＝ΔQ ΔU ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F.故选B.4.一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少1.5×10－4 C ，则其电压减小为原来的23，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答案 B解析 由题意知C ＝Q U ＝Q －1.5×10－4C23U ，解得Q ＝4.5×10－4 C ，故B 正确，A 错误；因电容器的电容未知，所以无法求出电容器原来的电压，C 错误；电容器的电容由电容器本身决定，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.5.如图1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1A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5×10－2 F D.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，则Q 减小，故为放电过程，A 错，B 对；C ＝Q U ＝0.240 F ＝5×10－3 F ，C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C ，D 错. 考点三 电容器的动态分析6.极板间距为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 1，两极板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ，极板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，两极板间场强为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答案 C解析 由公式E ＝U d 、C ＝Q U 和C ∝εr S d 可得E ∝Qεr S ，所以Q 加倍，E 也加倍，再由U ＝Ed 可得U 不变，C 正确.7.(多选)(2020·宿迁市高一下期末)如图2所示，竖直放置的平行板电容器与定值电阻R 、电源E 、开关S 相连，用绝缘细线将带电小球q 悬挂在极板间，闭合开关 S 后细线与竖直方向夹角为θ.则有( )图2A.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.断开开关S，将A板向右平移，θ不变D.断开开关S，将A板向右平移，θ变小答案BC解析保持开关S闭合，电容器两端的电势差不变，将A板向右平移，d减小，则电场强度增大，带电小球所受静电力增大，根据共点力平衡条件知，θ角变大，反之向左平移A板，θ角变小，A错误，B正确；断开开关S，电荷量不变，根据C＝εr S4πkd ，E＝Ud，C＝QU，联立解得E＝4πkQεr S，电场强度大小与两极板间的距离无关，故电场强度不变，静电力不变，所以移动A板，θ角不变，C正确，D错误.8.(多选)(2021·广东潮州市高二期末)如图3所示为一种电容传声器.b是固定不动的金属板，a 是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器.其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化.闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时()图3A.电容器的电容增大B.a、b板之间的电场强度减小C.b板的电势不变D.流过电流表的电流方向为自右向左答案AC解析由电容的决定式C＝εr S4πkd可知，a向右运动时，极板间的距离d减小，所以电容增大，选项A正确；闭合开关K，电压保持不变，极板间的距离减小，由E＝Ud可知，电场强度增大，选项B错误；由题图可知b板与大地相连，故b板的电势不变，选项C正确；由电容定义式C＝QU可知，电容增大，电压不变，所以电荷量增大，电容器充电，流过电流表的电流方向为自左向右，选项D错误.9.(多选)如图4所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态.下列说法正确的是()图4A.若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流B.若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流C.若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a的电流答案AB解析根据题中电路图可知，A板带负电，B板带正电，原来油滴恰好处于静止状态，说明油滴受到的竖直向上的静电力刚好与竖直向下的重力平衡.当S闭合时，若将A板向上平移一小段位移，则A、B两板间间距d变大，而两板间电压U不变，故板间场强E＝Ud变小，油滴所受合力方向向下，所以油滴向下加速运动，而根据C＝εr S4πkd可知电容C减小，故两板所带电荷量Q也减小，因此电容器放电，所以G中有b→a的电流，选项A正确；在S闭合的情况下，若将A板向左平移一小段位移，两板间电压U和板间间距d都不变，所以板间场强E不变，油滴受力平衡，仍然静止，但是两板的正对面积S减小了，根据C＝εr S4πkd可知电容C减小，两板所带电荷量Q也减小，电容器放电，所以G中有b→a的电流，选项B正确；若将S断开，两板所带电荷量保持不变，板间场强E也不变，油滴仍然静止，选项C错误；若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，两板所带电荷量Q仍保持不变，两板间间距d变小，根据C ＝εr S 4πkd ，U ＝Q C 和E ＝U d ，可得E ＝4πkQ εr S，显然，两板间场强E 不变，所以油滴仍然静止，G 中无电流，选项D 错误.10.(多选)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用.如图5所示是测定液面高度h 的电容式传感器，在金属芯柱的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，金属芯柱固定，金属芯柱和导电液体构成电容器的两个极板，金属芯柱外面的绝缘物质就是电介质.测出电容器电容C 的变化，就可以知道h 的变化情况，两者的关系是( )图5A.C 增大表示h 增大B.C 增大表示h 减小C.C 减小表示h 减小D.C 减小表示h 增大答案 AC解析 由C ∝εr S d知，εr 、d 一定时，电容器的电容C 增大，表明电容器两极板的正对面积增大了，即液面高度h 增大，所以A 正确，B 错误；同理，C 减小时，表明电容器两极板的正对面积减小了，即液面高度h 减小，所以C 正确，D 错误.11.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P 点，如图6所示，以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，E p 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( )图6A.U 变小，E 不变B.E 变大，E p 变大C.U 变小，E p 不变D.U 不变，E p 不变答案 A解析 由于电容器充电后与电源断开，说明电容器所带电荷量不变，正极板向负极板移近时，由C ＝εr S 4πkd ∝εr S d 可知，电容C 增大.又由U ＝Q C 可知，U 减小，而由E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S ∝1εr S 可知，电场强度E 不变，由于E 不变，P 到正极板的距离减小，可知P 点的电势升高，则正电荷的电势能E p ＝qφP 变大.综上可知，A 项正确.12.(多选)如图7所示，当待测物体在左右方向发生位移时，电介质板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7A.减速向左移动B.加速向左移动C.减速向右移动D.加速向右移动 答案 AB13.如图8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/s 2，求：图8(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 ＝Q U得Q ＝CU ＝3.0×10－10×12 C ＝3.6×10－9 C. (2)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 ＝2.0×10－3×10×1.20×10－312 C ＝2.0×10－6 C.。
高二物理电容器与电容
（3）电容器是储存电场能的装置。 1）原理：异种电荷互相吸引。
2）电容器的电荷量：一个极板所带电量的绝对值。
保持与电源连接，则板间电压U不变；若断开
A
十十十十十十十 十 一一一一一一 一 一
B
不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器这种本领的异 同，我们引入一个新的物理量——”电容“。
A、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的4倍
C
B、两板的电荷量加倍，而距离变为原来的2倍
C、两板的电荷量减半，而距离变为原来的4倍
5、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:（ ）
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BC原来的电压可能为1V D、电容器原来的电压可能为1×10-4V
6、下列说法中正确的是:（ ）
D
3、常用电容器：
（1）按构 造分:
固定电容器：C不可变（符号为 ） 可变电容器：C可改变（符号为 ） 半可变电容器：C只能作微小改变
（2）按介 质分：
纸介电容器：容量大，价格低，体积小； 损耗大，有电感。
云母电容器：介质损耗小，绝缘性能好， 较稳定。
瓷介电容器：耐磨，寿命长；易破碎。
电解电容器：容量大（介质薄且两极近)， 体积小；有极性，易漏电。 （符号为： ）
A、平行板电容器一板带电＋Q，另一板带电－Q，
则此电容器不带电。
B、由公式C=Q/U 可知，电容器的电容随带电量Q的增加而变大。
C、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小。
D、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比。
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高中物理电容和电容器的概念及计算
电容和电容器是高中物理中重要的概念，也是电学中的基础知识之一。
理解电
容和电容器的概念，以及掌握其计算方法，对于高中学生来说至关重要。
本文将从电容的定义、电容器的种类和计算公式等方面进行详细介绍，帮助读者全面理解和掌握这一知识点。
一、电容的概念
电容是指物体在给定电压下储存电荷的能力，是电荷量与电压之比。
通常用C
表示，单位是法拉（F）。
电容的计算公式为：
C = Q / V
其中，C是电容（单位：法拉），Q是电荷量（单位：库仑），V是电压（单位：伏特）。
举例来说，如果一个电容器的电荷量为2库仑，电压为4伏特，那么它的电容为：
C = 2C / 4V = 0.5法拉
这个例子说明了电容的计算方法，即将电荷量除以电压即可得到电容的数值。
二、电容器的种类
电容器是用来储存电荷的装置，常见的电容器有两种：电容器和电解质电容器。
1. 电容器
电容器是由两个导体板之间夹有绝缘介质（如空气、塑料等）的装置。
根据导
体板之间的结构不同，电容器可以分为平行板电容器和球形电容器等。
平行板电容器是最常见的一种电容器。
它由两块平行的金属导板组成，两板之间夹有绝缘介质，如空气或塑料。
平行板电容器的电容可以根据公式进行计算。
2. 电解质电容器
电解质电容器是由两个金属电极浸泡在电解质溶液中构成的。
电解质电容器常见的有铝电解电容器和电解质电容器。
电解质电容器的电容可以根据电解质的性质和电极的面积等进行计算。
三、电容的计算方法
在实际计算中，根据具体情况和题目要求，可以采用不同的计算方法。
1. 平行板电容器的计算
对于平行板电容器，可以使用以下公式进行计算：
C = ε * A / d
其中，C是电容，ε是介质的介电常数，A是电容器的有效面积，d是两板之间的距离。
例如，一个平行板电容器的介电常数为4，有效面积为0.1平方米，两板之间的距离为0.01米，那么它的电容为：
C = 4 * 0.1平方米 / 0.01米 = 40法拉
2. 电解质电容器的计算
对于电解质电容器，可以根据电解质的性质和电极的面积等进行计算。
例如，一个铝电解电容器的电解质溶液中的电解质浓度为0.01mol/L，电极的面积为0.05平方米，那么它的电容可以通过以下公式计算：
C = ε * A / d
其中，C是电容，ε是电解质的电导率，A是电极的面积，d是电极之间的距离。
四、举一反三
理解电容和电容器的概念，以及掌握其计算方法，可以帮助我们解决各种与电
容相关的问题。
例如，在电路中，如果给定了电容和电压，我们可以通过电容的计算公式计算
出电荷量。
反之，如果给定了电容和电荷量，我们可以通过电容的计算公式计算出电压。
此外，在电容器的选择和应用中，我们也需要根据具体情况和需求来计算电容
器的参数。
例如，在设计一个平行板电容器时，我们可以通过计算得到所需的介质厚度和面积，以满足特定的电容要求。
总结：
本文从电容的概念、电容器的种类和计算方法等方面进行了详细介绍。
电容和
电容器是电学中的基础知识，理解和掌握这一知识点对于高中学生来说至关重要。
通过学习电容的概念和计算方法，我们可以解决各种与电容相关的问题，并应用于电路设计和电容器选择等实际问题中。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用电容和电容器的知识。