高二物理选修3-1第一章静电场第八节电容器的电容知识点精讲经典习题训练及专项检测

学校：包头市百灵庙中学学科：高二物理编写人：史殿斌审稿人：高二物理选修3-1第一章静电场第八节电容器的电容知识点精讲经典习题训练及专项检测【教学目标】1．知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器充电放电现象。

2．理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。

3．通过实验了解，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器的电容大小的方法。

【教学重点】电容的概念。

【教学难点】电容的定义和引入，影响平行板电容器电容大小的因素【教学过程】知识点一：电容器1．构造：两个相距很近的________中间夹上一层__________，就组成一个最简单的电容器，叫做___________。

实际上，任何两个彼此_________又_________的导体，都可以看成一个电容器。

2．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，两个极板就分别带上了________电荷，这个过程叫充电。

从灵敏电流计可以观察短暂的。

充电后，切断与电源的连接两极板的电荷由于而保存下来，两极板间有存在。

充电过程中由电源获得的__________储存在电容器中。

充电过程中，电容器始终与电源接通，电容器两极板的电势差保持不变，充电后，电容器与电源断开，电容器两极板的电荷量保持不变。

把电容器的两个极板分别和电源的两极相连使两极板分别带上等量异号电荷的过程。

3．放电：用__________把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫放电。

从灵敏电流计可以观察短暂的。

放电后，两极板间不再有__________ ，转化为其他形式的能量。

知识点二：电容1．定义：。

2．定义式：3．物理意义：电容是表示电容器本领的物理量，数值上等于使两极间的电势差为时，电容器需要带的。

4．单位：国际单位制中，电容的单位是________，简称________，符号是________。

常用的单位还有________（）、________（）。

如果一个电容器带1C的电量时，两极板间的电势差是1V，这个电容器的电容就是______。

1uF=____ _F；1pF=___ ___F。

5．电容器的电容是由电容器自身的构造决定的，与所带电荷量Q和所加电压U 。

即使电容器不带电，其电容仍然存在，并且是一个确定的值。

知识点三：平行板电容器的电容1．实验探究决定电容大小的因素：采取控制变量法，在电容器带电荷量Q不变的情况下，只改变电容器的极板正对面积S，板间距离d，板间电介质εr中的一个量。

通过观察得知两极板间电势差的变化，判断电容C与变量的关系。

2．静电计的意义：由于静电计的金属球与其中一个极板相连，两者电势相等，静电计的金属外壳与另一个极板相连(或同时接地)，两者电势相等。

所以静电计的电势差实质上也反映了电容器两极板间的电势差的大小。

静电计是用来测量电容器两极板电势差的仪器。

3．电容决定式：。

式中各字母代表的物理量分别是：真空中的介电常数等于，空气的相对介电常数其他介质的介电常数均1。

知识点四：常见电容器①从构造上看，可分为和两类。

常用的固定电容器有_________和______。

其表示符号分别为和。

②可变电容器是由两组铝片组成，它电容是可以。

利用___ _ 的改变来改变电容大小的。

表示符号分别为工作电压或称额定电压击穿电压。

【课堂练习】1．对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是()A．将两极板平行错开，电容将减小B．将两极板间的间距加大，电容将增大C．在上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，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陶瓷板，电容将增大2．某电容器上标有“1.5 μF,9 V”字样，则()A．该电容器所带电荷量不能超过1.5×10－6 C B．该电容器所加电压不能超过9 VC．该电容器击穿电压为9 V D．当给该电容器加4.5 V的电压时，它的电容值变为0.75 μF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U1，板间电场强度为E1。

现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2, 板间电场强度为E2，下列说法正确的是()A．U2＝U1，E2＝E1B．U2＝2U1，E2＝4E1C．U2＝U1，E2＝2E1D．U2＝2U1，E2＝2E13．两块平行金属板带等量异种电荷，要使两极板间的电压加倍，两板间的电场强度减半，采用的办法有()A．电荷量加倍，而距离变为原来的4倍B．电荷量加倍，而距离变为原来的2倍C．电荷量减半，而距离变为原来的4倍D．电荷量减半，而距离变为原来的2倍4．当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则A．电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变B．电容器的电容减小为原来的1/2，两极板间电势差保持不变C．电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍D．电容器的电容保持不变，两极板间电势差减小为原来的1/25．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1－8－4)。

设两极板正对面积为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6．如图所示，一平行板电容器跟一电源相接，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。

若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？7．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，在减小电容器两极板间距离的过程中()A．电容器A板始终带正电荷B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．A、B板间的电场强度增大8．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(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．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大C．带电油滴的电势能将减小D．P点的电势将降低9．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，电容与两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比10．对于某个给定的电容器，图中能够恰当地描述其所带电荷量Q 、两端的电压U 、电容C 之间相互关系的是( )11．一平行板电容器，当极板上所带电荷量增加2.0×10－4 C 时，极板间的电压增加40 V ，则当电容器两端所加电压为200 V 时，电容器所带电荷量是多少？12．有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V ，使它的电荷量减少3×l0-4C ，于是电容器两极板间的电压降低了1/3，此电容器的电容量μF ，电容器原来的带电荷量是 C ，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是 μF ．13．平行金属板A 、B 组成的电容器，充电后与静电计相连，如图，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是( )A ．A 板向上移动B ．B 板向右移动C ．A 、B 之间插入电介质D ．使两板带的电荷量减小14．对于电容，以下说法正确的是A ．电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量B ．如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容C ．可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比D ．对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 15．两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置构成平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K ，电源即给电容器充电：A ．保持K 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K 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K ，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度变大D ．断开K ，在两极板间插入一块介质，则极板间的电场强度变小16．如图所示的电容器C ，两板间有一负电荷q 静止，使q 向上运动的措施是A ．两极板间距离增大B ．两极板间距离减小C ．两极板正对面积减小D ．两极板正对面积增大17．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B 与一静电计相接，极板A 接地，静电计此时指针的偏角为θ. 下列说法正确的是A ．将极板A 向左移动一些，静电计指针偏角θ变大B ．将极板A 向右移动一些，静电计指针偏角θ变大C ．将极板A 向上移动一些，静电计指针偏角θ变小D ．在极板间插入一块玻璃板，静电计指针偏角θ变大18．如图所示，C 为中间插有电介质的电容器，a 和b 为其两极板，a 板接地；P 和Q 为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P 板与b 板用导线相连，Q 板接地。

开始时悬线静止在竖直方向，在b 板带电后，悬线偏转了角度α，在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是( )A ．缩小a 、b 间的距离B ．加大a 、b 间的距离C ．取出a 、b 两极板间的电介质D ．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质19．一平行板电容器通过开关和电源连接，如图所示，电源的电动势保持9V 不变.先闭合开关，把一个厚0.5mm 的金属板平行插入间距为1mm 的两板之间(金属板的面积和电容器极板的相等)等稳定后再打开开关，拔出金属板后，则此时电容器极板间的电压是( )A ．9VB ．18VC ．4.5VD ．0V+Q -Q +q -q20．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A 、B 两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 ( )A ．一定减小B ．一定增大C ．一定不变D ．可能不变21．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板有一正电荷（电荷量很小）固定在P 点，如图所示，以E 表示极板间的场强，U 表示两极板的电压，E p 表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移动到如图中虚线所示位置，则（ ）A ．U 变小，E p 不变B ．U 变小，E 不变C ．U 变大，E p 变大D ．U 不变，E 不变22．如图所示，平行板电容器经开关S 与电池连接，a 处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，φa 表示a 点的电势，F 表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B 板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则A ．φa 变大，F 变大B ．φa 变大，F 变小C ．φa 不变，F 不变D φa 不变，F 变小23．如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面是一小块金属片，与该金属片隔有空气间隙的是另一块小的固定金属片。