电容和电容器2
电容器 电容PPT教学课件
率越大
质系数减小的方向移动
催化剂 正催化剂加快反应 催化剂对平衡无影响 速率
浓度 反应物浓度越大,反 增大反应物浓度,平
应速率越大
衡正向移动
【交流·研讨】 书P65
合成氨反应是一个可逆反应: N2(g)+3H2(g)
已知298K时: △H= -92.2KJ·mol-1 △S = -198.2J·K-1·mol-1
3. 电容为 5.0×10 3 pF 的空气平行板电容器，极板 间的距离为1.0 cm ，电荷量为 6.0×10–7 C 。求:（1） 电容器的电压;（2）两极板间的电场强度;（3）若电压或 电荷量发生变化，这个电容器的电容有无变化？
解:（1）两极板间的电压为 U Q 6.0107 V 1.2102 V C 5.0 109
小是由电容器本身结构决定的。那么电容器的电容跟什么
因素有关呢？
一般来说，电容器的电容是由两个导体的大小、形状 和相对位置以及它们的电介质决定的。
理论和实验都证明：平行板电容
器的电容 C 跟介电常量 e 成正比， 跟正对面积 S 成正比，跟极板间的 距离d 成反比，即:
C rS
4πkd
演示实验
【例1】有一空气平行板电容器，它的面积是10 cm2 , 两板相距1.0 mm，使它带上6.0×10–9 C 的电荷量，求两
3、请你根据下表所给的数据分析催化 剂对合成氨反应速率的影响：
催化剂对合成氨反应速率的影响
条件
△E /KJ/mol
k(催)/k(无)
无催化剂 使用Fe催化剂
335 3.4×1012(700k)
167
1.升高温度 2.增大压强 3.增大反应物浓度 4.使用催化剂
使用催化剂可使合成氨反应的速率提
《电容器与电容》教学设计方案
《电容器与电容》教学设计方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN《电容器和电容》教学设计方案环节教师活动学生活动设计意图课前准备1分钟整顿纪律，观察考勤情况；发放仪器仪表和任务书。
准备上课引入新课3 分钟由电容器的主要作用之一储存电荷引入新课。
展示学生宿舍水桶的图片。
设问:平常同学们主要用水桶来做什么呀那电有没有可能像水一样把它储存起来呢观看图片，思考回答完成任务书中“基本知识”部分第一题。
由水桶的装水功能引导学生思考；从学生日常熟悉的、容易理解的事物入手，通过类比使抽象概念变得通俗易懂。
讲授新课20分钟一、电容器1.结构：极板、介质展示纸质电容器的结构图片,引导学生自己总结得出构成电容器两个条件（极板、介质）。
思考题：1.相邻两个同学能否构成电容器 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2.种类：固定电容器和可变电容器（其中包括半可变电容器）设问：实际生活中除了水桶还有什么容器可以用来装水呢？展示多种类型的电容器实物图。
3.电容器的电路符号：提出平行板电容器的形状以及电容的英文单词capacitance来帮助学生记忆）。
观察实物图片，获得感性认识，并在老师的引导下自我总结出电容器的构成条件。
通过实物图对电容有个初步的感性认识。
完成任务书基本知识第二题。
在看的过程中要找到手中的电容器的类型，看完以后回答老师提问。
课本中电容器的实物图片资料不多，学生在平时的生活中又极少直接接触过电容器，因此通过大量的电容器的图片、文字资料，使学生得到感观上的刺激，激起学习的兴趣。
从学生的答案中总结出装水的容器有很多种，虽然它们的形状或者大小各异，它们都有个共同的地方就是可以用来储存水，进行类似比较引入电容器的种类。
将抽象的物理量用直观形象的事物来类比，提出方法帮助学生记忆二、电容1.电容采用生动的Flash动画体现水桶的截面积S表征了容纳水的本领通过分析、探究理解电容的比值定义式理解物理科学研究的常用方法：比值定义法、类比法。
《电容器与电容》教学设计方案
《电容器和电容》教学设计方案分钟讲授新课。
20分钟一、电容器1.结构：极板、介质展示纸质电容器的结构图片,引导学生自己总结得出构成电容器两个条件（极板、介质）。
思考题：1.相邻两个同学能否构成电容器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2.种类：固定电容器和可变电容器（其中包括半可变电容器）设问：实际生活中除了水桶还有什么容器可以用来装水呢}展示多种类型的电容器实物图。
3.电容器的电路符号：提出平行板电容器的形状以及电容的英文单词capacitance来帮助学生记忆）。
观察实物图片，获得感性认识，并在老师的引导下自我总结出电容器的构成条件。
通过实物图对电容有个初步的感性认识。
完成任务书基本知识第二题。
#在看的过程中要找到手中的电容器的类型，看完以后回答老师提问。
^课本中电容器的实物图片资料不多，学生在平时的生活中又极少直接接触过电容器，因此通过大量的电容器的图片、文字资料，使学生得到感观上的刺激，激起学习的兴趣。
从学生的答案中总结出装水的容器有很多种，虽然它们的形状或者大小各异，它们都有个共同的地方就是可以用来储存水，进行类似比较引入电容器的种类。
将抽象的物理量用直观形象的事物来类比，提出方法帮助学生记忆~二、电容1.电容采用生动的Flash动画体现水桶的截面积S表征了容纳水的本领引入电容的概念。
并在类比中得出电容的定义式通过类比及回忆电阻与电流电压的关系来强调电容是电容器的固有特性，思考题：1.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2.乙同学说:“若A电容器带电比B电容器带电量多,则A的电容就比B的电容大”.此说法对吗为什么2. 引入单位1 F = 10 6 F = 10 12 pF通过分析、探究理解电容的比值定义式理解物理科学研究的常用方法：比值定义法、类比法。
!!通过类比理解电容的物理意义。
并在老师的引导下记忆电容的单位及相关的数量级关系。
静电感应、电容器与电容
【本讲教育信息】一、教学内容电容和电容器本讲主要讲解电容、电容器的相关内容。
二、考点点拨电容、电容器的分析与计算主要是和带电粒子在电场中的运动，稳恒电路综合在一起考查，高考中在选择题和计算题都有出现。
三、跨越障碍 （一）静电感应1、静电感应：把导体放在外电场E 中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体的两端出现等量的异种电荷（近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷），这种现象叫静电感应。
2、静电平衡：发生静电感应的导体两端感应出的等量异种电荷形成一附加电场E '，当感应电荷的电场与外电场大小相等，即E =E '时，自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。
3、静电屏蔽（1）导体空腔（不论是否接地）内部的电场不受腔外电荷的影响。
（2）接地的导体空腔（或丝网）外部电场不受腔内电荷的影响。
例1：如图所示，把原来不带电的金属球壳B 的外表面接地，将一带正电q 的小球A 从小孔中放入球壳内，但不与B 发生接触，达到静电平衡后，则A. B 带负电B. B 的空腔内电场强度为零C. B 的内表面电场强度为2/r kq E = （r 为球壳内半径）D. 在B 的外面把一带负电的小球向B 移时，B 内表面电场强度变小解析：把金属壳接地时，金属壳B 和地球就可看成一个大导体。
相对小球A 来说，B 的内表面是近端，地球另一侧是远端，因此B 的内表面被A 感应而带负电（即B 带负电），地球另一侧带正电，所以A 选项正确；因为金属壳B 的内表面带负电，电场线由A 指向内表面，所以B 选项不正确；因为B 的内表面的电场强度等于A 球和B 内表面的负电荷形成的电场的叠加，可知B 的内表面场强2/r kq E >，所以C 项错；由于静电屏蔽的作用，当把一带负电的小球移向B 时，B 的内表面电场强度不变，故选A 。
答案：A（二）电容器、电容1、两个彼此绝缘又相互靠得很近的导体就是一个电容器。
电容与电容器
7.4 电容与电容器概念梳理：1．电容器(1)组成：两个彼此绝缘且又相距很近的导体．(2)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值．(3)电容器的充、放电①充电：把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带上等量的异号电荷的过程．充电后，两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来；两极板间有电场存在．充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中．②放电：用导线将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．放电后的两极板间不再有电场，电场能转化为其他形式的能量．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)意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量．(3)定义式：C ＝Q U．此式利用了比值定义法，看起来好像C 由Q 和U 来决定，其实C 与Q 、U 无关，C 的大小是由电容器本身的结构决定的，只是比值Q U可以用来量度电容器的电容．即使电容器不带电，电容器容纳电荷的本领也不变，其电容仍然为C ．(4)单位：1法拉(F)＝106微法(μF)＝1012皮法(pF)．思考：电容器的电容、电容器带电量的变化量以及对应两极板电压的变化量，三者之间有什么关系？答案 设电容开始带电量Q 1，电压U 1，改变后电压为U 2，带电量为Q 2，则ΔQ ＝Q 1－Q 2，ΔU ＝U 1－U 2，因为C ＝Q 1U 1＝Q 2U 2，则C ＝Q 1－Q 2U 1－U 2＝ΔQ ΔU. 3．平行板电容器的电容(1)决定因素：平行板电容器的电容C 跟板间电介质的相对介电常数εr 成正比，跟正对面积S 成正比，跟极板间的距离d 成反比．(2)决定式：C ＝εr S 4πkd． 4．平行板电容器的动态分析(1)运用电容器定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路：①确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变；②用决定式C ＝εr S 4πkd分析平行板电容器电容的变化； ③用定义式C ＝Q U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化；④用E ＝U d分析平行板电容器极板间匀强电场场强的变化． (2)电容器两类动态变化的分析比较：①第一类动态变化：两极板间电压U 恒定不变；②第二类动态变化：电容器所带电荷量Q 恒定不变．考点精析：考点一 基本概念理解问题【例1】根据电容器电容的定义式C ＝Q U，可知( ) 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 ．以上答案均不对【练习】对于给定的电容器，描述其电容C 、电荷量Q 、电压U 之间的相应关系的图象正确的是( )【练习】下列关于电容器的说法中正确的是( )A ．电容器是储存电荷和电能的器件B ．互相绝缘、相互靠近的两个导体构成电容器的电极，电容跟这两个导体是否带电无关C ．电容器所带电荷量是指两个极板所带电荷量绝对值之和D ．电容器的充电过程是将其他形式的能转化为电场能的过程，电容器的放电过程是将电场能转化为其他形式的能考点二 电容器两类动态问题的分析方法【例1】静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示.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：(1)保持S 不变，增大d ，则θ________；(2)保持d 不变，减小S ，则θ________.【练习】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，板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 1【练习】如图所示，两板间距为d 的平行板电容器与一电源连接，开关S 闭合，电容器两板间的一质量为m ，带电荷量为q 的微粒静止不动，下列各叙述中正确的是( )A ．微粒带的是正电B ．电源电动势的大小等于q mgdC ．断开开关S ，微粒将向下做加速运动D ．保持开关S 闭合，把电容器两极板距离增大，将向下做加速运动考点三 电容器中的电势变化问题【例1】如图所示，平行板电容器与电源相连，电源负极接地，P 为电容器中的一点，P 点固定一电荷－q ，当N 极板固定时，讨论当M 板向下移动时P 点电势与电荷－q 电势能的变化．如果正极接地呢？【练习】上题中，若充电后，电容器与电源断开呢？【练习】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 ．P 点的电势将降低C ．带电油滴的电势能将减小D ．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大课后练习一．单项选择题1．如图所示，D 是一只二极管，它的作用是只允许电流从a 流向b ，不允许电流从b 流向a ，平行板电容器AB 内部原有电荷P 处于静止状态，当两极板A 和B 的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行)，P 的运动情况将是( )A ．仍静止不动B ．向下运动C ．向上运动D ．无法判断2．如图所示，一个平行板电容器，板间距离为d ，当对其加上电压后，A 、B 两板的电势分别为＋φ和－φ，下述结论不正确的是( )A ．电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度大小为E ＝φdB ．电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同；有正的，有负的，有的为零C ．若只减小两极板间的距离d ，该电容器的电容C 要增大，极板上带的电荷量Q 也会增加D ．若有一个电子水平射入两极板之间的电场，则电子的电势能一定会减小3．竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按如图所示的电路图连接，稳定时绝缘线与左极板的夹角为θ.当滑动变阻器R 的滑片在a 位置时，电流表的读数为I 1，夹角为θ1；当滑片在b 位置时，电流表的读数为I 2，夹角为θ2，则( )A ．θ1<θ2，I 1<I 2B ．θ1>θ2，I 1>I 2C ．θ1＝θ2，I 1＝I 2D ．θ1<θ2，I 1＝I 24．给平行板电容器充电，断开电源后A 极板带正电，B 极板带负电．板间一带电小球C 用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则下列说法不正确的是( )A ．若将B 极板向右平移稍许，电容器的电容将减小B ．若将B 极板向下平移稍许，A 、B 两板间电势差将增大C ．若将B 极板向上平移稍许，夹角θ将变大D ．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动5．如图所示，水平放置的平行金属板a 、b 分别与电源的两极相连，带电液滴P 在金属板a 、b 间保持静止，现设法使P 固定，再使两金属板a 、b 分别绕中心点O 、O ′垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后释放P ，则P 在电场内将做( )A ．匀速直线运动B ．水平向右的匀加速直线运动C ．斜向右下方的匀加速直线运动D ．曲线运动6.如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则下列说法不正确的是( )A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落二．双项选择题1．如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角增大()A．使A、B两板靠近一些B．使A、B两板正对面积错开一些C．断开S后，使A板向左平移拉开一些D．断开S后，使A、B正对面积错开一些2．如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是()A．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流B．若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流C．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流D．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流三．计算题1．如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为＋q的两个带电小球(视为质点)，其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知d＝2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落．当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零．试求：(1)两极板间匀强电场的电场强度；(2)两球运动过程中的最大速度．。
电容与电容器(含答案)
第4课时电容与电容器导学目标 1.理解有关电容器的基本概念.2.掌握电容器的两类动态分析．电容器与电容[基础导引]判断下面关于电容器及其电容的叙述的正误：(1)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．( )(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．( )(3)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．( )(4)一个电容器的电荷量增加ΔQ＝×10－6 C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定．( )\[知识梳理]1．电容器(1)组成：由两个彼此________又相互________的导体组成．(2)带电量：每个极板所带电荷量的__________．(3)电容器的充电和放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的____________，电容器中储存__________．放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中__________转化为其他形式的能．2．电容(1)定义：电容器所带的____________与电容器两极板间的电势差U的比值．(2)定义式：____________图1 $(3)物理意义：表示电容器____________本领大小的物理量．3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与____________成正比，与介质的____________成正比，与________________成反比．(2)决定式：C ＝____________，k 为静电力常量．思考：电容器的电容、电容器带电荷量的变化量以及对应两极板电压的变化量，三者之间有什么关系考点一 关于电容两个公式的意义考点解读 1．电容的定义式C ＝Q U，反映了电容器容纳电荷量的本领，但平行板电容器的电容C 的大小与Q 、U 都无关，仅由两个导体板的大小和形状、两导体板的相对位置以及极板间的电介质来决定．~2．平行板电容器电容的决定式C ＝εr S 4πkd，反映了电容C 的大小与两极板正对面积成正比， 与两极板间距离成反比，与极板间电介质的介电常数成正比．典例剖析例1 如图1所示为一只“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 ( )思维突破1．C ＝Q U 是电容的定义式，C 与Q 、U 均没有关系，C 是由公式C ＝εr S 4k πd决定的．(2．而Q ＝CU ，则Q 与C 、U 有关，C 一定时，C 与U 成正比．跟踪训练1 根据电容器电容的定义式C ＝Q U，可知 ( )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 ．以上说法均不对考点二 电容器两类动态问题的分析方法考点解读电容器动态分析的思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．；(2)用决定式C ＝εr S 4πkd分析平行板电容器电容的变化． (3)用定义式C ＝Q U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化． (4)用E ＝U d分析电容器极板间场强的变化． 特别提醒 有一种情况我们应当作为结论记住：当电容器充电后与电源断开，即电容器所带电荷量不变时，无论怎样改变板间距离，板间的场强是不变的．典例剖析例2 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P 点，如图2所示，以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势，W 表示正图2电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右* 平移一小段距离l 0的过程中，各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是( )思维突破1．本题中l 0的意义要认识清楚，l 0是负极板向右移动的距离，而不是两极板间距离．2．求与平行板电容器有关的问题时，应从平行板电容器的电容决定式入手，首先确定不变量，然后根据电容决定式C ＝εr S 4πkd进行推导讨论，找出各物理量之间的关系，从而得出正确结论．跟踪训练2 如图3甲所示为某同学设计的电容式位移传感器原理图，其中右板为固定极板，左板为可动极板，待测物体固定在可动极板上．若两极板所带电荷量Q 恒定，极板两端电压U 将随待测物体的左右移动而变化，若U 随时间t 的变化关系为U ＝at ＋b (a 、b 为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、丁中反映极板间场强大小E 和物体位移x 随时间t 变化的图线是(设t ＝0时物体位移为零) ( )图3；A ．①和③B ．②和④C ．②和③D ．①和④A 组 与电容相关的概念类问题1．对于给定的电容器，描述其电容C 、电荷量Q 、电压U 之间的相 2．某电容器上标有“25 μF、450 V”字样，下列对该电容器的说法中正确的是 ( )A ．要使该电容器两极板之间电压增加1 V ，所需电荷量为×10－5 CB ．要使该电容器带电荷量1C ，两极板之间需加电压×10－5 VC ．该电容器能够容纳的电荷量最多为×10－5 C￥D ．该电容器能够承受的最大电压为450 VB 组 电容器的动态分析3．一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．(2010·北京·18)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4所示)．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( )。
电容与电容器的基本概念
电容与电容器的基本概念电容和电容器是电学中的重要概念，它们在电路中起到了重要的作用。
本文将对电容和电容器的基本概念进行介绍，并讨论它们在实际应用中的重要性。
一、电容的定义及特性电容是电学的基本物理量之一，它衡量了物体存储电荷的能力。
简单地说，电容指的是导体上的电荷与电压之间的关系。
电容可以用以下公式表示：C = Q/V其中，C表示电容，Q表示存储在电容器中的电荷量，V表示电容器上的电压。
从公式中可以看出，电容的大小与存储的电荷量和电压成正比，而与其他因素无关。
电容具有以下几个重要特性：1.储能能力：电容器可以存储电荷，在断开电源后仍能保持电荷状态，这使得电容器成为储能元件的重要组成部分。
2.电容值：电容的大小由电容器的物理结构决定，通常用法拉（Farad，简写F）作为单位。
常见的电容器有微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）等单位。
3.频率特性：电容对电路中的交流信号具有频率依赖性，这是由于电容器的充放电过程与频率有关。
频率越高，电容器的作用越显著。
二、电容器的种类和结构电容器是用来存储电荷的装置，根据其结构和工作原理的不同，可以分为以下几种常见的类型：1.电解电容器：由两个金属极板和介质（电解质溶液）构成，电荷是通过电解液中的离子进行传导的。
电解电容器广泛应用于电子设备和电源电路中。
2.陶瓷电容器：由两个金属极板和陶瓷介质构成，陶瓷材料具有良好的绝缘性能和稳定的电容特性。
陶瓷电容器被广泛应用于电子产品中。
3.聚合物电容器：这种电容器使用聚合物作为介质，具有较高的电容密度和低的ESR（等效串联电阻）。
聚合物电容器在电子设备中的使用越来越广泛。
除了以上几种常见的类型，还有许多其他种类的电容器，如铝电解电容器、电介质电容器等，它们在不同的应用领域有不同的特性和优势。
三、电容器的应用电容器由于其储能能力和特殊的电容特性，在电子领域得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1.滤波器：在电源电路中，电容器可以用作滤波器的关键元件。
电容器与电容元件
电容器，通常简称其容纳电荷的本领为电容，用字母C表示。
定义1：电容器，顾名思义，是“装电的容器”，是一种容纳电荷的器件。
电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。
定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。
电容与电容器不同。
电容为基本物理量，用字母C表示，单位为法拉，符号F。
通用公式C=Q/U平行板电容器专用公式：板间电场强度E=U/d ，电容器电容决定式C=εS/4πkd。
作用在直流电路中，电容器是相当于断路的。
电容器是一种能够储藏电荷的元件，也是最常用的电子元件之一。
这得从电容器的结构上说起。
最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质（包括空气）构成的。
通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。
不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。
我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。
电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。
不过在中学阶段，这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。
但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。
而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。
实际上，电流是通过电场的形式在电容器间通过的。
在中学阶段，有句话，就叫通交流，阻直流，说的就是电容的这个性质。
电容的作用：1）旁路旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。
就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。
为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。
这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。
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．
电容串并联的公式和特点
电容串并联的公式和特点
电容器是电子电路中常用的一种元器件，根据电容器的接线方式，可以分为串联和并联两种。
电容器的串并联会影响电路的特性和性能，因此掌握电容串并联的公式和特点非常重要。
1. 电容器串联公式
当两个电容器串联时，其等效电容量为：
C=1/(1/C1+1/C2)
其中，C1和C2为两个电容器的电容量。
2. 电容器并联公式
当两个电容器并联时，其等效电容量为：
C=C1+C2
其中，C1和C2为两个电容器的电容量。
3. 电容器串联的特点
电容器串联时，其等效电容量小于任一电容器的电容量。
串联电容器的总电容量取决于最小的电容器电容量，因此电容串联后电路的总电容量会变小，电路响应时间会变长。
4. 电容器并联的特点
电容器并联时，其等效电容量等于各电容器电容量的和。
并联电容器的总电容量取决于所有电容器的电容量，因此电容并联后电路的总电容量会变大，电路响应时间会变短。
总之，电容器串并联的公式和特点对于电子电路的设计和分析至关重要。
设计电子电路时应根据具体的需求选择合适的串并联方式，
以达到最佳的电路性能和效果。
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图(4)
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二、 电容器 任何两个彼此绝缘而又相隔很近的导体，组成电容器. 三. 电容器的电容 1. 表征电容器容纳电荷本领大小的物理量
2. 电容的定义式 ：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。 C=Q/U=ΔQ / ΔU 电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为（ 增加）1V时电容器需要带（增加）的电量。 3.电容的单位—法拉（F）,微法（μF ）,皮法（pF） 1F=106μF=1012 pF s s 4.平行板电容器的计算式 C 4kd d
图乙是测量液面高度h 的电容式传感器，原理是 由于C∝S，h发生变化，金属芯线和 。 乙 导电液体组成的电容发生变化，通过 测定C的变化，可以测量液面高度h h 的变化。
金属芯线 电介质 导电液体
图丙是测量 压力F 的电容式传感器，原理是 由于C∝1/d，压力F 作用在可动电极上，引起极板间距 。 d 的变化，通过测出C的变化，测量压力F的变化。 固定电极 丙 F 可动电极 丁 极板 x 电介质
W1 = q （0 - φ 1 ）
W2 = -q（ 0 – φ2） +Q
+q
l -q
电场力对两个小球所做总功的大小为W W= W1 + W2 = q （ φ 2- φ 1） =-qEl= -qlu/d=- qlQ／Cd
-Q
电容式传感器
电容器的电容 C决定于极板的正对面积 S、极板间距离d以及极 板间的电介质这几个因素。如果某一物理量（如角度、位移、深 度等）的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化， 则通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化，起这种 作用的电容器称为电容式传感器。 θ 图甲是测量 角度θ 的电容式传感器，原理是 由于C∝S，动片与定片间的角度θ发生 。 变化时，引起S的变化，通过测出C的 甲 定片 变化，测量动片与定片间的夹角θ
5. 注意: 电容器的电容大小只决定于电容器本身,与电 容器是否带电、带电量的多少、电势差的大小都无关。
四.平行板电容器 的两种典型情况的讨论： C ∝εS／d C=Q/U E=U/d ∝ Q／εS 1. 若两板始终跟电源连接——U保持不变 a. d增大，C将减小，Q将减小，E将减小 b. S增大，C将增大，Q将增大，E将保持不变。 c. 插入介质ε， C将增大，Q将增大，E将保持不变。 d. 插入一定厚度的导体板，相当于d减小， K C将增大， Q将增大，E将增大。
+
E
-
2004年全国理综21、一平行板电容器的电容为C，两 板间的距离为d，上板带正电，电量为Q，下板带负 电，电量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势 为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连， 小球的电量都为q，杆长为l，且l < d。现将它们从 很远处移到电容器内两板之间，处于图示的静止状 态（杆与板面垂直），在此过程中电场力对两个小 球所做总功的大小等于多少？（设两球移动过程中 极板上电荷分布情况不变） （ ） A
图丁是测量 位移x 的电容式传感器，原理是 由于C 随着电介质进入极板间的长度发生变化，通过 测出C的变化，测量位移x的变化。
。
06年南通市二模3、 3 ．传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示电路 为测定压力的电容式传感器， A 为固定电极， B 为可 动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极 两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电 极发生形变，从而改变了电容器的电容。下列说法中 正确的是( D ) A. 当待测压力增大时，则电容器的电容将减小 B. 闭合K, 当待测压力增大时, 则有向右的电流通过R C. 断开K, 当待测压力减小时, 则电容器所带的电量减小 R A D. 断开K, 当待测压力减小时, E 则两极板问的电势差增大 B
电 容 和 电 容 器
一、静电感应、静电屏蔽
1．把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这 种现象叫做静电感应。 2．导体中没有电荷定向移动的状态叫静电平衡状态。
3. 处于静电平衡状态的导体： ①内部场强处处为零，表面的场强垂直于表面； ②整个导体是等势体； ③电荷分布在外表面。
4．导体壳可以保护它所包围的区域，使这个区域不 受外部电场的影响。这种现象叫静电屏蔽。有的电学 仪器和电子设备外面套有金属罩，有的通信电缆外面 包有一层铅皮，都是用来防止外界电场干扰的，起静 电屏蔽作用。
待测压力
K
2006年江苏卷16、 16、平行板电容器的两极板间有场强为 E的匀强电场， 且带正电的极板接地，一质量为m的电荷量为+q的带电
粒子（不计重力），从x轴上坐标为x0处静止释放.
(1) 求该粒子在x0处的电势能Epx0 （2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板 间运动过程中，其动能和电势能之和保持不变。
Qlq A． B．0 Cd Qq Clq C． ( d l ) D． Cd Qd
+Q
+q l -q
-Q
解：在电场中，带正电荷的小球所在处的电势为φ1 ， 带负电荷的小球所在处的电势为φ2 ， 将电荷从很远处移到电容器内两板间，电场力对 两球分别做功为W1、W2， 由电场力做功的定义 W=qU始终= q （ φ始- φ终）
2. 若充电后与电源断开——Q保持不变 a. d增大，C将减小，U将增大，E将保持不变 b. S增大，C将增大，U将减小，E将减小。 c. 插入介质ε， C将增大，U将减小，E将减小。 d. 插入一定厚度的导体板，相当于d减小，C将增大 U将减小，E将保持不变。
06年苏锡常镇四市一模6、 6 ．如图所示电路可将声音信号转化为电信号，该电 路中右侧固定不动的金属板 b 与能在声波驱动下沿水 平方向振动的镀有金属层的振动膜 a 构成了一个电容 器, a、b通过导线与稳压电源正、负极相接，若声源 S做简谐运动，则 ( C ) ( A ) S振动过程中， a 、 b 板之间的电场强度不变 ( B ) S振动过程中， a 、 b 板所带的电量不变 ( C ) a 向右的位移最大时，a 、b板构成的电容器的 电容最大 ( D ) a 振动过程中，电流计 G 中 S 始终有方向不变的电流 a b
2003年江苏卷5、 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K，电源即给电容器充电 （ B C ） 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 的电势差减小 D．断开 K，在两极板间插入一块介质，则两极 K R 板间的移动到x=x0电场力做功 W电 = qE∙x0 ① 电场力做功等于电势能的减少 W电 =0 - EPx0 ②
联立①②得 EPx0= - qE∙x0 ③ （2）解法一:在带电粒子的运动方向上任取一点，设 坐标为 x ,由牛顿第二定律可得 qE=ma ④
由运动学公式得 vx2=2a(x-x0 ) 联立④ ⑤求得 ⑤ EKx =1/2∙mvx2 =qE∙(x-x0)
G
2005年全国卷Ⅲ17、 17.水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容 器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现 将电容器两板间的距离增大，则 （ D ） A．电容变大，质点向上运动
B．电容变大，质点向下运动
C．电容变小，质点保持静止
D．电容变小，质点向下运动 解：距离d增大，电容C减小，电压不变，E=U/d减小， 重力大于电场力，质点向下运动。
由(1)得粒子在x处的电势能Epx =-qE∙x
∴ Ex= EKx+ EPx=1/2∙mvx2 +(-qE∙x) =-qEx0 =EX0
（2）解法二 在 x轴上任取两点 x1 、x2，速度分别为 v1 、v2 F=qE=ma
v22 – v12 =2a(x2 – x1 )
联立得 1/2mv22 + (-qEx2) = 1/2mv12 + (-qEx1) ∴ EK2 + EP2 = EK1 + EP1
如图所示,有一匀强电场,A、B、C为电场 中的三点，若将-2×10-8C的点电荷从A 移到B点，克服电场力做功1.2×10-7J， 而把该电荷从C点移到A点，电场力做功 2.4×10-7J；已知B点的电势为φB=6V。 （1）求A、C两点电势各多少？ （2）画出过C点的电场线并写出步骤。
A B
C
静电感应静电屏蔽
2006年高考北京卷14、
14.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔
片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，
正确的是
（
B ）
A
B
C
D
例1、 一半径为r的带正电实心金属导体球，如果以无 穷远点为电势的零点，下列4条图线中，哪条表示了导 体球的电场场强随距离的变化？哪条表示了导体球的电 场电势随距离的变化？(图中横坐标d表示某点到球心的 距离，纵坐标表示场强或电势的大小。) ( B ) A. 图(1)表示场强大小随距离变化的关系，图(2)表示电 势大小随距离变化关系 B. 图(2)表示场强大小随距离变化的关系，图(3)表示电 势大小随距离变化关系 C. 图(3)表示场强大小随距离变化的关系，图(4)表示电 势大小随距离变化关系 D. 图(4)表示场强大小随距离变化的关系，图(1)表示电 势大小随距离变化关系
05年12月广州市统测9、 9．一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，如图所 示．以 E 表示两极板间的场强， U 表示电容器两板间 的电压，ε表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不 AD 动．将正极板移到图中虚线位置，则 ( ) A．U变小，E不变 B．E变大，ε不变 C．U变小，ε变小 P D．E不变，ε不变 解: 充电后与电源断开,Q不变, S U Q 4 kQ Q C E U 4 kd d Cd S C d减小,C增大,U减小,E不变, UP =EdP 不变,正电荷在P点的电势能ε=qUP不变.