人教版高中物理选修电容器的电容
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.。
电容器的电容ppt课件
以聚苯乙烯薄膜为电介质，把两层铝箔 隔开，卷起来，就制成了聚苯乙烯电容器 （图 10.4-7 甲）。改变铝箔的面积和薄膜的 厚度，可以制成不同电容的聚苯乙烯电容器。 以陶瓷为电介质的固定电容器也很多。
电解电容器（图 10.4-7 乙）是用铝箔作 为一个极板，用铝箔上很薄的一层氧化膜为 电介质，用浸过电解液的纸作为另一个极板 （要靠另一片铝箔与外部引线连接）制成的。 由于氧化膜很薄，所以电容较大。
4.（多选）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，与它相连接的电路如图 所示．接通开关S，电源即给电容器充电．则( BC ) A．保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场强度减小 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 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
理论分析表明，当平行板电容器的两极板之间是真空时，电容 C 与极板的正对面积 S、极板间的距离 d 的关系为
式中 k 为静电力常量。
当两极板之间充满同一种介质时，电容变大为真空时的εr 倍，即
εr是一个常数，与电介质的性质有关，叫作电介质的相对 介电常数。
• 常用电容器
常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容 器两类。固定电容器的电容是固定不变的。常用的有聚苯乙烯电容 器和电解电容器。
把开关S接2，电容器对电阻 R 放电。观察电流表可以知道，放 电电流由电容器的正极板经过电阻 R 流向电容器的负极板，正负电 荷中和。此时两极板所带的电荷量减小，电势差减小，放电电流也 减小，最后两极板电势差以及放电电流都等于 0。
电容器充电的过程中，两极板的电荷量增加，极板间的电场 强度增大，电源的能量不断储存在电容器中；放电的过程中，电 容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。
2024秋季人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量《电容器的电容》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量《电容器的电容》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解电容器的构造、工作原理及电容的概念，掌握电容的定义式及其物理意义。
2.科学思维：通过分析电容器充电、放电过程，培养学生的逻辑推理能力和问题解决能力，理解电容是描述电容器储存电荷本领的物理量。
3.科学探究：通过实验观察电容器充放电现象，体验科学探究的过程，学习使用实验仪器测量电容的方法。
4.科学态度与责任：培养学生的实验安全意识，尊重实验数据，形成实事求是的科学态度，同时了解电容器在现实生活中的应用及其重要性。
二、教学重点•电容器的构造、工作原理及电容的概念。
•电容的定义式及其物理意义。
三、教学难点•理解电容是描述电容器储存电荷本领的物理量，而非储存电荷的多少。
•分析电容器充放电过程中电场能的变化，理解电容与电压、电荷量的关系。
四、教学资源•多媒体课件（包含电容器构造展示、充放电过程模拟、电容定义及公式推导等）。
•实验器材（电容器、电源、开关、导线、电压表、电流表等，视条件可增减）。
•教科书、教辅资料及学生预习材料。
•实验报告模板。
五、教学方法•讲授法：讲解电容器的构造、工作原理及电容的概念。
•演示法：通过多媒体或实物演示电容器充放电过程。
•实验法：组织学生进行电容器充放电实验，观察现象并记录数据。
•讨论法：引导学生讨论电容的物理意义及其与电压、电荷量的关系。
六、教学过程导入新课•生活实例引入：展示手机电池、相机闪光灯电容器等生活中的电容器应用实例，提问“这些设备中的电容器是如何工作的？它们有什么共同特点？”引导学生思考电容器的作用。
•知识回顾：简要回顾静电场的基本概念和性质，为引入电容器做铺垫。
新课教学1.电容器的构造与工作原理：•展示电容器实物或图片，介绍电容器的基本构造，包括两个彼此绝缘又相互靠近的导体（极板）和中间的绝缘介质。
•通过多媒体演示或实物展示，说明电容器的工作原理——当电容器两极板间存在电势差时，极板上的电荷会重新分布，形成电场，储存电能。
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。
人教版高中物理选修3-1第8节 电容器的电容
三、计算题：本大题共2小题，计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14．（12分）有一个充电的平行板电容器，两极板间的电压为3V，现设法使它的电量减少3×10－4C，于是其板间的电压降为原来的 ，如果再使它的带电量增加，当板间的电压增加到16V时，它的带电量为元电荷的多少倍？
3．【答案】BCD
【点拨】根据公式 知道，平行板电容器的电容跟距离成反比，A错误；跟正对面积成正比，B正确；跟电介质的电介常数成正比，C正确；在电容器插入金属板，相当于减小了电容器极板间的距离，D正确。
4．【答案】C
【点拨】平行板电容器电容大小 ，与电量、电压无关，A、B错误；增大正对面积电容增大，C正确；增大极板间的距离，电容减小，D错误。
A．U变小，E不变
B．E变大，W变大
C．U变小，W不变
D．U不变，W不变
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。
9．常用电容器从构造上来看有___________和___________；电解电容器在使用时应注意___________。
13．【答案】2×10－9F
【点拨】根据 ，有： F＝2×10－9F。
三、计算题：
14．【答案】1.5×1016
【解析】根据 知： F＝1.5×10－4×10－3C。
带电量为元电荷的倍数： ＝1.5×1016。
15．【答案】0.15mm
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。
人教版高中物理必修第3册 10.4 第2课时 电容器的电容
知识点三、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___．
εrS
k 为静3．电电力容常的量决．定当式两：极C板＝间__是4_π_真k_d_空__时，ε，r 为C电＝介__质_4_πS的_k_d相__对. 介电常数，
【解析】 由电容器的电容定义式 C＝QU可知 Q＝CU.当电荷量
为 Q1 时，Q1＝CU1.当电荷量为 Q2 时，Q2＝CU2.显然 Q2－Q1＝C(U2 －U1)，即 C＝QU22－－QU11＝0.6×21V0－5 C＝3 μF.当两极板间电势差降到 6 V 时，每个极板应减少的电荷量为 ΔQ′＝CΔU′＝3×10－6×(10 －6) C＝1.2×10－5 C.
拓展 通过 Q－U 图像理解电容器的电容如图所示，Q－U 图像是一 条过原点的直线，直线的斜率表示电容大小，即 k＝C＝ΔΔQU
题型 1 对电容的理解 【例 1】 对电容公式 C＝QU的理解，以下说法正确的是( ) A．电容器带的电荷量越多，电容增加越大 B．电容器的电容跟它两极板所加电压成反比 C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多 D．对于确定的电容器，它所带的电荷量跟它两极板间所加电 压的比值保持不变
(3)①保持极板上的电荷量 Q 和两极间距离 d 不变，改变两极 板的正对面积 S，S 越大，静电计指示的电势差越小．可得到：S 越大，U 越小，则 C 越大．
②保持极板上的电荷量 Q 和两极板的正对面积 S 不变，改变两 极板间的距离 d，d 越小，静电计指示的电势差越小．可得到：d 越小，U 越小，则 C 越大．
物理人教版高中必修三(2019年新编)10-4电容器的电容(课件)
平行板电容器:两块彼此隔开平行
放置的金属板构成的简单电容器
4、电容器的充电
将电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。电容器的充
电过程中，两极板的电荷增加，极板间的电场强度增大，电源的能量
不断储存在电容器中。
正极板
两极间有电压
＋
两板分别带等量异种电荷， Q ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
E
每个极板带电量的绝对值
（2）电容器充电后断开和电源连接，如果增大d，则U、Q、E如何
Q
S
变化?
U
C
C
4
kd
U
d
C
Q不变
U Q 4kQ 4k
E
d Cd
S
E不变
Q不变
（3）保持U不变 ，减小正对面积S，则U、Q、E如何变化?
S
S
C
4kd
U
E
d
U、d不变
C
Q CU
U不变
Q
E不变
（4）保持Q不变 ，减小正对面积S，则U、Q、E如何变化?
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
C
静电力常量
两板正对面积
rS
4πkd
两板间距离
εrS
Q
公式 C＝ 和 C＝
的比较
U
4πkd
特点
意义
适用范围
联系
εrS
C＝
4πkd
决定式
平行板电容器，C∝εr，C∝S，
Q
1
对某电容器 Q∝U，但 ＝C 不
U
C∝ ，反映了影响电容大小的
人教版高中物理《电容器的电容》优秀PPT课件
平行板电容器的电容 C跟极板间的距离d成反比,跟正对面积S正比，跟相对介电常数εr成 正比.
作用：用来容纳电荷的装置。
【实验探究】决定平行板电容器电容大小的因素
电容的决定式： +++++++++++++
构造：任何两个彼此绝缘又相互靠近 的导体。 C．电阻R中有从a流向b的电流
第七页，共13页。
四、常用电容器
1.8 电容器的电容
第一页，共13页。
一、电容器
1.作用：用来容纳电荷的装置。
2.构造：任何两个彼此绝缘又相互靠近
的导体。可以构成电容器。
3.（1）充电：两级与电源相连使电容器带电
的过程
（2）放电：用导线与两级相连，使电容器
两极板上的电荷中和的过程
第二页，共13页。
+++++++++ --------
1、从构造上划分：
（1）固定电容器
（2）可变电容器
2、额定电压______击穿电压
第八页，共13页。
一、电容器
五、小结
1.作用
2.构造
3.充电
4.放电
容纳电荷
彼此绝缘又相互靠近 电荷量增加
电荷量减少
二、电容
物理意义
容纳电荷本领
定义式：
三、平行板电容器的电容决定式
第九页，共13页。
【例题】一个电容器所带电量为6×10 － 11 C，其两极 板间的电压为60 V，两极板间距离为1.6cm求： （1）它的电容是多大？ （2）若使它的电量减少一半，它的电容是多少？
人教版高中物理选修3-1课件：1
点拨
一带正电的质点处于静止状态，则
Eq=mg，又极板始终与电池相连，则极板间
电压不变，由 E U ，d变大，E变小，又
C
S
d
4kd ，d变大，C变小，所以D选项正确。
教材习题答案
1.答：
电容器的相关计算
内容解析
一、电容器 二、电容 三、平行板电容器的电容 四、常见电容器
一、电容器
电容器是一种重要的电学元件，应用广泛。
在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝 缘物质——电介质（空气也是一种电介质），就构 成了一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。
平行板电容器
这两个金属板叫做极板 中间的绝缘物质叫做电介质
2.（2000 全国）对于水平放置的电容器， 下列说法正确的是（ ）BC。D
A.将两板的间距增大，电容将增大
B.将两极板平行错开，使正对面积减小， 电容将减小
C.在下板的内表面放置一面积和极板相等、 厚度小于极板间距的陶瓷，电容将增大
D.在下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，电容将增大
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
6.有两个平行板电容器，它们的电容之 比是3：2，带电量之比是3：1，如果有两个 电子分别从两个电容器的负极板到正极板， 则这两个电子的动能增量之比是多少？
解： C1:C2=3:2 Q1:Q2=3:1
C
Q U
, 则U
Q C
可以推出U1:U2=2:1
则a和b的比荷之比是：（ D ）。
A.1:2 B.1:8
人教版高中物理必修三 (电容器的电容)教育教学课件
新知探究
知识点 2 电容
容纳电荷的本领， 与水桶截面积S类比
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－
－Q－
新知探究
知识点 2 电容
电容器带电与水桶盛水类比
h=1cm
V=1dm3 V与h成正比
V/h是定值
h=2cm
V=2dm3 水桶截面积
新知探究
知识点 2 电容
电容器带电与水桶盛水类比
h=1cm
V=1dm3 水桶V/h=S越大，容 纳水的本领越强
一、电容器：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。 二、常用电容器
1. 固定电容器：电容固定不变。 2. 可变电容器：通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容。 三、电容器使用时应注意的问题 击穿电压、额定电压、电解电容器的极性 四、电容器充放电
1.将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。 2.用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。
h=2cm
V=2dm3
S与V 、 h无 关
新知探究
知识点 2 电容
新知探究
知识点 2 电容
名师QU图象
新知探究
知识点 2 电容
例：如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是6V的电池 组正负极，跟电池组负极相连的极板带电量为-9.0×10-8C ，则
电容器的带电量为9.0×10-8 C，电容器的电容为1.5×104PF。
课堂训练
课堂训练
解析：C．若保持K闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此 根据 可知，当将A板向B板靠近时，d变小，电场强度增大，则电场力 增大， 将增大，C不符合题意； D．若保持K闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据 可 知，A板向上移动，d不变，电场强度不变，则电场力不变， 将不变， D不符合题意。 故答案为：B。 答案：B
高中物理选修3-1-电容器的电容
容器的电容知识集结知识元电容器的电容知识讲解电容器一、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（电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板，两个极板非常靠近，中间的绝缘层用薄绝缘纸充当，分别用两根导线连接两极．这就是电容器的结构）。
二、电容器的充电、放电：1．充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做充电。
特点：充电过程中有短暂的充电电流，电流由电容器的负极板经外电路到达正极板。
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。
充电过程中带电量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2．放电：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。
特点：充电过程中有短暂的充电电流，电路由电容器的正极板经外电路到达负极板。
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。
带电量Q减少，板间电压U减少，板间场强E减少，电场能转化为电能电容一、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。
1．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。
2．公式：若极板上的电量增加ΔQ时板间电压增加ΔU,则．3．单位：法拉（F）还有微法（μF）和皮法（pF）1F=10-6μF=10-12pF4．电容的物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的，与电容器是不是带电无关。
在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加1V所增加的电量．平行板电容器一、结构：平等板电容器由两块平行相互绝缘金属板构成：1．两极板间距：d；2．两极板正对面积：S．3．介电常数：ɛ（由电介质决定，真空介电常数最小）4．关系：一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积S越大，距离d越小，这个电容器的电容就越大；两个导体间电介质的性质也会影响电容器的电容．二、量度：，Q是某一极板所带电量的绝对值，U是两极板间的电势差（或电压）三、表达式：k为静电力常量，ɛ称为介电常数．说明：是电容的定义式，它在任何情况下都成立，式中C与Q、U无关，而由电容器自身结构决定．而是电容的决定式，它只适用于平行板电容器，它反映了电容与其自身结构S、d、ɛ的关系．特别提醒：(或)适用于任何电容器，但仅适用于平行板电容器．例题精讲电容器的电容例1.在国际单位制中，电容的单位是____（选填“库仑”、“伏特”或“法拉”）。
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人 教 版 高 中 物理选 修电容 器的电 容
控制变量法： （1）保持Q、d不变，改变正对面积S
CS
（2）保持Q、S不变，改变板间距d
C 1 d
（3）保持Q、S 、d不变，在板间充满电介质
C r 相对介电常数
实验结论： 平行板电容器的电容
人 教 版 高 中 物理选 修电容 器的电 容
BC
例2、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接
地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，
如图，E表示板间场强，U表示板间电压，Ep表示正 电荷在P点的电势能。若保持负极板不动，将正极板
移到图中虚线所示的位置，则E 不变 ，U 变小 ， Ep 不变 。
3、暂态电流判断
电容器内Q增加，充电，电流从电源正极流向电 容器正极板，从电容器负极板流向电源负极。
（4）充电过程中，电容器把从电源获得的电能转化成 电场能，储存在电容器中。
（5）电容器带电量：一个极板带电量的绝对值Q
放电：
使充电后的电容器 失去电荷
＋Q
＋＋＋＋＋＋
－Q － － － － － －
（1）有短暂的放电电流，电流从正极板流出。
（2）放电结束，两板上电荷中和，板间电场消失。
（3）放电完毕，电路中无电流。
板（小于板间距离）则 BC
A、电容器的电容变为原来电容的ε倍 B、稳定后，电容器上所带电量增加 C、插入介质的瞬间，导线上有从a到b的电流 D、插入介质的瞬间，导线上有从b到a的电流
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2、平行板电容器的动态分析
（1）确定不变量 C与电源相连，板间U不变；
（4）放电过程中，电容器中的电场能转化为其他形 式能量。
注意：电容器充电或放电，这两个过程进行得都很 快，电流持续时间都非常短。
二、电容 1、物理意义：表示电容器容纳电荷的本领 2、定义：电荷量Q跟两极电势差U的比值
3、定义式： C Q Q U U
4、单位：法拉，简称法（F） 1F= 106μF = 1012pF
例1、如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B 与一灵敏的静电计相接，极板A接地。若极板A稍向 上移动一点，平行板电容器电容＿变＿小＿， 平行板电容器极板上的电量＿几＿乎＿不＿变， 两极板间的电压＿变＿大， 观察到静电计指针偏角＿变＿大。
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三、平行板电容器的电容 平行板电容器电容与什么因素有关？
静电计是在验电器的基础上制成的，用它可 以测量带电的电容器两极板间的电势差。使用时， 把它的金属球与一个极板连接，把它的金属外壳 跟另一个极板连接（或同时接地），从指针的偏 转角度就可以测量出两板间的电势差。
例2、如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池
正负极相连，两板间一带电液滴恰好处于静止状态，
现贴着下极板插入一定厚度的金属板，则在插入过
程中
D
A 电容器的带电量不变
B 电路将有顺时针方向的短暂电流
C 带电液滴仍将静止
D 带电液滴将向上做加速运动
注意： 插入电介质→介电常数ε增大，电容C增大 插入金属板→相当于两极板间距d减小，电容C增大
C与电源断开，电荷量Q不变；之后若仅改变板
间距d，则场强E也不变。 E U Q 4kQ d Cd S
例1、一个平行板电容器，与它相连接的电路如图所示， 接通开关S，电源即给电容器充电 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 电量增大 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
例2、有一个平行板电容器，当两板间加上30V电压时， 它的电量是1.5×10-4C。则这个电容器的电容是＿＿ ＿5×＿1F0，-6 合＿＿μF5。 如果使它的电量增加一倍，此时电容为＿5＿×＿10＿-6 F。 若使两板间距缩小成原来的一半，则电容为＿10＿μF。
例3、一平行板电容器与电源相连，如图所示，如果 在电容器两极板间插入一块介电常数为ε的电介质薄
A
B
∆h
h
C
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比值法定义
电容是电容器本身属性，其数值由电容器的构 造决定。
与电容器带不带电、带多少电、电压如何无关。
6、电容器的额定电压 电容器上一般都标明电容和额定电压的数值。 额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电
压，比击穿电压要低。
人 教 版 高 中 物理选 修电容 器的电 容
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§1.8 电容器的电容
一、电容器 1、构造：任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体， 都可以看作是一个电容器
两极板 电介质 2、作用：储存电荷
平行板电容器是最简单、最基本 的电容器，由两块彼此绝缘、互相靠 近的平行金属板组成。
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充电：
使电容器两极板带 上等量异种电荷
＋Q
＋＋＋＋＋＋
－Q－ － － － － －
（1）有短暂的充电电流。电流方向为从电源正极流出。
（2）充电完毕，电容器两板带上等量异种电荷，电荷 分布在两极板相对的内侧，板间形成匀强电场。 （3）充电完毕，电路中无电流，电容器板间电压等于 电源电压。此时切断与电源联系，电容器带电量不变。
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1、公式
C rS 4kd
k是静电力常量 k=9.0×109N·m2/C2
从上表可以看出，空气的相对介电常数与1非常 接近，所以在一般情况下，空气对电容的影响可以 忽略不计。
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电容器内Q减少，放电，电流从电容正极板流出。
例1、电容器C，电阻器R，和电源E连接成如图所示
的电路，当把绝缘板P从电容器极板间a、b之间拔出
的过程中，电路里
B
A、没有电流产生
B、有电流产生，
方向是从a极板经过电阻器R流向b极板
C、有电流产生，
方向是从b极板经过电阻器R流向a极板
D、有电流产生，电流方向无法判断