名师同步导学物理3-1第1章 第8节 电容器的电容
【名师同步导学】2013-2014学年高中物理 第1章 第8节 电容器的电容课件 新人教版选修3-1
电容器和电容的比较 电容器是盛放电荷的一种容器，电容是描述这种容 器盛放电荷本领大小的一个物理量，如果把电容器比作 水缸，则电容就是这个水缸的横截面积．水缸的横截面
积越大，水缸容纳水的本领就越大．
平行板电容器 1．平行板电容器
(1)基本结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金
属板组成，是最简单的，也是最基本的电容器． (2)板间电场：板间(除边缘外)形成匀强电场，电场 强度大小为E＝U/d，方向垂直极板平面．
电容器上所带电荷量一定，由公式
Q 时，C变小，再由C＝ U 得U变大；当A板上移时，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，故选A、B.
答案：AB
电容器的充放电问题的分析方法 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，在增大电容器两极板间距离的过
2．平行板电容器的电容大小的决定因素探究 (1)方法：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． (2)静电计电势差的意义：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．
(1)电容器两板间所加的电压不能超过额定电压． (2)电容器的额定电压略小于击穿电压.
解题方法指导
对应学生用书P31
关于电容器电容的理解和辨析
有一充电的平行板电容器， 两板间电压为 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压 1 降为原来的 ，此电容器的电容是多大？电容器原来的带电 3 荷量是多少？若电容器极板上的电荷量全部放掉， 电容器的 电容是多大？
高中物理 第一章第8节《电容器的电容》导学案 新人教版选修3-1高二
课前自主完成一、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。
充电过程中由电源获得的__________储存在电容器中。
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。
放电后，__________转化为其他形式的能量。
二、电容1.定义一个电容器所带的___________与电容器两极间的_________的比值，叫做电容器的电容。
注意：考虑比值定义的物理意义。
2.定义式C＝。
3.物理意义电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为时电容器要带的电荷量，需要电荷量多，表示电容器的电容，电容是电容器的物理量。
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三、平行板电容器的电容当两个极板间是真空时，电容的决定式：。
式中k为静电力常量。
当两极板间充满同一介质时,决定式为：。
式中εr是一常数，与有关，成为电解质的。
空气的相对介电常数。
四、常用的电容器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_________________。
聚苯乙烯电容器以为电介质，通过改变来改变电容。
电解电容器是用做一个极板，用做电介质，用浸过做另一个极板，电容。
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第8节电容器的电容1.电容反映了电容器容纳电荷本领的大小，定义式为C ＝QU，电容的大小决定于电容器本身，与Q 和U 无关。
2．平行板电容器的电容决定式为C ＝εr S4πkd，即C 由εr 、S 、d 共同来决定。
3．平行板电容器保持电荷量不变的情况下，若只改变板间距离，则电场强度不变。
一、电容器和电容 1．电容器的组成两个彼此绝缘的导体，当靠得很近且之间存有电介质时，就组成一电容器。
2．电容器的充放电过程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，公式为C ＝QU 。
(2)物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(3)单位：1 F ＝106 μF ＝1012 pF 。
二、平行板电容器及常见电容器 1．平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘的平行金属板。
(2)电容的决定因素：两板间距离d ，两板的正对面积S ，两板间电介质的相对介电常数εr 。
(3)关系式：C ＝εr S 4πkd 。
2．常见电容器分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分：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：固定电容器、可变电容器3．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。
1．自主思考——判一判(1)电容大的电容器带电量一定多。
(×)(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。
(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压。
(√) (5)电解电容器使用时，正、负极不能接反。
(√) (6)平行板电容器间插入电介质时电容变大。
(√) 2．合作探究——议一议(1)根据公式C ＝QU ，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？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。
高中物理3-1 第一章 第8节 电容器的电容 同步练习2
第8节电容器的电容一、选择题：在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，1．电容器两极板间电压一定，若正极板不动,将负极板远离正极板移动，则极板间某一给定的点与负极板间的电势差将（) A．变大B．变小C．不变D．以上结论均有可能2．两块平行金属板,挨得很近且不相连.给两板带上等量异种电荷后，两极板间便有了电压，为了使两板电压加倍,而板间场强减半，可采用的办法有( ）A．两板电量加倍，而距离变为原来4倍B．两板电量加倍，而距离变为原来2倍C．两板电量减半，而距离变为原来4倍D．两板电量减半,而距离变为原来2倍3．连接在电源两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，有（)A．电容器的电容变大B．电容器极板的带电量Q变大C．电容器两极板间的电势差U变大D．电容器两板间的场强E变大4．电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明（）A．A所带的电量比B所带的电量大B．A比B能容纳更多的电荷C．A的体积比B的大D．两电容器的电压都改变1V时,A的电量改变比B 的大5．如图1所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒.S 闭合时,该微粒恰好能保持静止。
在保持S闭合情况下，采用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板（)A．上移上极板MB．上移下极板N M图1C ．左移上极板MD ．把下极板N 接地 6．如图2所示,两块平行板A 、B 之间距离为d ，加在两板间的电压为U ，并将B 板接地作为零电势，现在正电荷q 逆着电场线方向由A 板移到B 板，若用x 表示移动过程中该正电荷到A 距离，其电势能E P 随x 变化图线为图3中哪一个 （ )7．如图4所示，当平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定的角度.若不改变A 、B 两极板带的电量而减少两极板间的距离，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 8．传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用。
人教版高中物理选修3-1第一章第八节电容器的电容同步习题(附详解答案)
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第一章 第八节电容器的电容 同步习题 （附详解答案）1.一个平行板电容器，它的电容 ( )A ．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成正比B ．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成反比C ．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成正比D ．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成反比答案：B2．(2009·河南宝丰一中高二检测)以下说法正确的是 ( )A ．由E ＝F q可知电场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式φ＝E p q可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab ＝Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也越大D ．公式C ＝Q /U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 答案：D3．如图所示，当被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 ( )A ．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：本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C 的变化，根据C ＝εS 4πkd可知：当电容C 变大时，ε应该增大，电介质板应向左移动，所以答案B 与D 正确． 点评：本题考查相对介电常数ε对平行板电容器电容的影响．电介质板插入电容器板间的部分越多，相对介电常数ε越大，电容C 越大，故只有电介质板移动的方向会影响ε的大小，而与加速、减速无关．4．如图所示，平行板电容器C 和电阻组成电路，当增大电容器极板间的距离时，则( )A ．在回路中有从a 经R 流向b 的电流B ．在回路中有从b 经R 流向a 的电流C ．回路中无电流D ．回路中的电流方向无法确定答案：A解析：依图知电容器a 板带正电，b 板带负电．当d 增大时，由公式C ＝εS /4πkd 知，电容C 减小．由于电容器一直接在电源上，故电容器两极板间的电压U 不变，所以由公式：C ＝Q /U ，得Q ＝UC ，电容器所带电量应减小，即将d 增大时，电容器应放电．电容器放电时，其电流由正极板流向负极板，即从a 板流出经R 流向b 板，所以选项A 正确．5．(2009·苍山高二检测)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之间的电势差U ，现使B 板带电，则下列判断正确的是 ( )A ．增大两极之间的距离，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答案：AB解析：电容器上所带电量一定，由公式C ＝εr S 4πkd ，当d 变大时，C 变小．再由C ＝Q U得U 变大．当A 板上移时，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，故选A 、B.6．(2009·河南宝丰一中高二检测)一平行板电容器电容为C ，两极板水平放置，两极板间距为d ，接到电压为U 的电源上，两极板间一个质量为m 的带电液滴处于静止，此液滴的电量q ＝________，若将两个极板之间的距离变为d /2，带电液滴将向________运动，(填“上、下、左或右”)，电容器的电容将________．(填“变大、变小、或不变”)答案：mg d U向上 变大 7．如图所示，平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为60V 的恒定电源上，两板间距为3cm ，电容器带电荷量为6×10－8C ，A 极板接地．求：(1)平行板电容器的电容；(2)平行板两板间的电场强度；(3)距B 板2cm 的C 点的电势．答案：(1)1×10－9F (2)2×103V/m (3)－20V解析：(1)C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1.0×10－9F (2)E ＝U d ＝60V 0.03m＝2×103V/m (3)φ＝Ed ′＝2×103×0.01V ＝20V1.电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容C 取决于极板正对面积S 、极板间距离d 以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值，如图是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用下列说法不正确的是()A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度答案：D解析：丁图的传感器是位移传感器．2．如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态．若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是()A．液滴将加速向下运动B．M点电势升高，液滴在M点的电势能将减小C．M点的电场强度变小了D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同答案：BD解析：当将a向下平移时，板间场强增大，则液滴所受电场力增大，液滴将向上加速运动，A、C错误．由于b板接地且b与M间距未变，由U＝Ed可知M点电势将升高，液滴的电势能将减小，B正确．由于前后两种情况a与b板间电势差不变，所以将液滴从a板移到b板电场力做功相同，D正确．3．如图所示，为一只电容式传感器部分构件的示意图．当动片(实线圈)和定片(虚线圈)之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生变化时，电容C便发生变化，于是通过测量电容C的变化情况就可以知道θ的变化情况．那么，在图中，能正确反映C和θ间函数关系的是()答案：D4．如图所示，平行金属板AB间的距离为6cm，电势差是300V.将一块3cm厚的矩形空腔导体放入AB两板之间，它的左侧面P与A板平行，且距A板1cm.C是A、B两板正中央的一点，则C点的电势是________V.答案：200解析：E ＝U d ＝300(6－3)×10－2V/m ＝10000V/m.C 点电势即CB 间电势差，即：U ′＝Ed ′＝10000×2×10－2V ＝200V .5．如图所示，水平放置面积相同的两金属板A 、B .A 板挂在天平的一端，B 板用绝缘支架固定，当天平平衡时，两极板间的距离为5mm ，若在两板间加400V 电压后，在天平右端要增加4g 砝码，天平才能恢复平衡，可见金属板A 所带的电荷量为________C.答案：5×10－7 解析：在AB 间加上电压后，A 板受到电场力EQ ＝U d·Q ＝Δmg 所以Q ＝Δmg ·d /U ＝4×10－3×10×5×10－3/400C ＝5×10－7C6．如图所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板0.8cm ，两板间的电势差为300V ，如果两板间电势差减小到60V ，则带电小球运动到极板上需多长时间？答案：4.5×10－2s.解析：取带电小球为研究对象，设它带电荷量为q ，则带电小球受重力mg 和电场力qE 的作用．当U 1＝300V 时，小球平衡：mg ＝q U 1d① 当U 2＝60V 时，带电小球向下板做匀加速直线运动：mg －q U 2d＝ma ② 又h ＝12at 2③ 由①②③得：t ＝2U 1h (U 1－U 2)g ＝2×0.8×10－2×300(300－60)×10s ＝4.5×10－2s. 7．如图所示，两块水平放置的平行金属板a 、b ，相距为d ，组成一个电容为C 的平行板电容器，a 板接地，a 板的正中央有一小孔B .从B 孔正上方h 处的A 点，一滴一滴地由静止滴下质量为m 、电量为q 的带电油滴，油滴穿过B 孔后落到b 板，把全部电量传给b 板，若不计空气阻力及板外电场．问：(1)第几滴油滴将在a 、b 板间作匀速直线运动？(2)能达到b 板的液滴不会超过多少滴？答案：mgdC q 2＋1，mgC (h ＋d )q 2＋1. 解析：理解液滴在板间作匀速运动的条件、到达b 板液滴不会超过多少滴的含义．(1)当液滴在a 、b 间作匀速运动时，Eq ＝mg .设这时已有n 滴液滴落在b 板，板间场强为E ＝U d ＝nq dC ，n ＝mgdC q 2.作匀速运动的应是第mgdC q 2＋1滴； (2)设第N 滴正好到达b 板，则它到达b 板的速度正好为零．此时b 板的带电量Q ′＝(N －1)q ，a 、b 间的电压U ＝(N －1)q C .根据动能定理：mg (h ＋d )－qU ＝0，N ＝mgC (h ＋d )q 2＋1.能够到达b 板的液滴不会超过mgC (h ＋d )q 2＋1滴． a。
物理人教版选修3-1名师精编课时作业：第一章第8节电容器的电容 Word版含解析
[随堂检测]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解析：选A ．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 正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B 错误；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电荷量的变化而变化，C 错误；由C ＝Q U ＝ΔQ ΔU可求电容器的电容，D 错误．2．某位移式传感器的原理示意图如图所示，E 为电源，R 为电阻，平行金属板A 、B 和介质P 构成电容器，当可移动介质P 向左匀速移出的过程中( )A ．电容器的电容变大B ．电容器的电荷量保持不变C ．M 点的电势比N 点的电势低D ．流过电阻R 的电流方向从M 到N解析：选D ．当可移动介质P 向左匀速移出的过程中，介电常数减小，电容器电容变小，选项A 错误；电容器的电压等于电源电动势不变，电荷量Q ＝CU 减小，选项B 错误；电容器放电，电流方向M →R →N ，M 点的电势比N 点的电势高，选项C 错误，D 正确．3．(2018·江西临川一中质检)如图所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图，E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则( )A ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大B ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大C ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小D ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小解析：选D ．电流计指针向左偏转，说明流过电流计G 的电流由左→右，则导体芯A 所带电荷量在减小，由Q ＝CU 可知，导体芯A 与液体形成的电容器的电容减小，则液体的深度h 在减小，故D 正确．4．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，板间电场强度为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，板间电场强度为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解析：选C ．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 相等，C 正确．[课时作业] [学生用书P123(单独成册)]一、单项选择题 1．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5．0×10－2 FD ．该电容器所带电荷量的变化量为0．20 C解析：选B ．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 ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0．02 C ，D 错．2．一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 均减小解析：选B ．由公式C ＝εr S4πkd 知，在两极板间插入一电介质，其电容C 增大，由公式C＝QU知，电荷量不变时U 减小，B 正确． 3．一个空气平行板电容器，极板间距离为d ，正对面积为S ，充上电荷量Q 后，两极板间电压为U ，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是( )A ．将电压变为U2B ．将带电荷量变为2QC ．将极板正对面积变为S2D ．将两极板间距离变为d2解析：选D ．电容器的电容与电容器极板上的电荷量、极板间电压无关，故选项A 、B 错误；由电容的决定式C ＝εr S4πkd可知选项D 正确，C 错误． 4．如图所示是一只利用电容器电容(C )测量角度(θ)的电容式传感器的示意图，当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时，电容(C )便发生变化，于是通过知道电容(C )的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况．下列图象中，最能正确反映角度(θ)与电容(C )之间关系的是( )解析：选B ．两极板正对面积S ＝12(π－θ)R 2，则S ∝(π－θ)，又因为C ∝S ，所以C ∝(π－θ)，令C ＝k (π－θ)，解得θ＝π－Ck(k 为常数)，所以B 正确．5．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b →a解析：选C ．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a →b ，A 、B 、D 错误．6．如图所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电源两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法中正确的是( )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减小解析：选A ．保持S 闭合，则电容器两极板间的电压不变，由E ＝Ud 可知，当A 板向B板靠近时，E 增大，θ增大，选项A 正确，B 错误；断开S ，则两极板带的电荷量不变，由Q ＝CU ＝εr SU 4πkd ＝εr S4πk E 可知，将A 板向B 板靠近，并不改变极板间的电场强度，故θ不变，选项C 、D 错误．7．如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d ；在下极板上叠放一厚度为l 的金属板，其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中．当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P 开始运动．重力加速度为g ．粒子运动的加速度为( )A ．l dgB ．d －l dgC ．l d －l gD ．d d －lg解析：选A ．带电粒子在电容器两极板间时受到重力和电场力的作用，最初处于静止状态，由二力平衡条件可得：mg ＝q Ud －l ；当把金属板从电容器中快速抽出后，电容器两极板间的电势差不变，但两极板间的距离发生了变化，引起电场强度发生了变化，从而电场力也发生了变化，粒子受力不再平衡，产生了加速度，根据牛顿第二定律ma ＝mg －q Ud ，两式联立可得a ＝ldg ．二、多项选择题8．一个电容器的规格是“100 μF 、25 V ”，对这两个数据的理解正确的是( ) A ．这个电容器加上25 V 电压时，电容才是100 μFB ．这个电容器最大电容是100 μF ，当带电荷量较小时，电容小于100 μFC ．这个电容器所加电压不能高于25 VD ．这个电容器所加电压可以低于25 V ，但电容不变，总是100 μF解析：选CD ．100 μF 代表电容器的电容，与所带电荷量和所加电压无关，25 V 是指电容器耐压值为25 V ，当其两端电压超过25 V 时，电容器将被击穿．9．连接在电源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 变大解析：选ABD ．电容器两极板间距离减小，由C ∝εr Sd 得其电容变大，所以A 正确；因为电容器连在电源上，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．10．一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(电荷量很小)固定在P 点，如图所示，以E 表示两极板间的电场强度，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( )A ．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 不变解析：选AC ．电容器充电后与电源断开，说明电容器带的电荷量不变．由C ∝εr Sd ，U＝Q C ，推出U ∝d ，因此正极板向负极板接近，即d 变小时，U 变小；又由E ＝Ud ，U ∝d ，故E 不变，选项A 正确，选项B 、D 错误．负极板接地即以负极板作为零电势点，电场强度E 不变，P 点的电势不变，正电荷在P 点的电势能也不变，选项C 正确．三、非选择题 11．如图所示，平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为U ＝60 V 的恒压电源上，两极板间距为d ＝3 cm ，电容器带电荷量为Q ＝6×10－8 C ，A 极板接地．求：(1)平行板电容器的电容C ；(2)平行板电容器两板之间的电场强度E ； (3)距B 板为2 cm 的P 点处的电势φP ． 解析：(1)由电容定义知 C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9F ．(2)两板之间为匀强电场，电场强度大小为E ＝U d ＝603×10－2 V/m ＝2×103 V/m ，方向竖直向下． (3)P 点距A 板间距离为 d AP ＝d －d BP ＝1 cmA 与P 间电势差U AP ＝Ed AP ＝20 V 又因为U AP ＝φA －φP ，φA ＝0 可得φP ＝－20 V ．答案：(1)1×10－9F (2)2×103 V/m ，方向竖直向下 (3)－20 V12．如图所示，两块竖直放置的平行金属板A 、B ，板间距离d ＝0．04 m ，两板间的电压U ＝400 V ，板间电场可视为匀强电场．在A 、B 两板上端连线的中点Q 的正上方，距Q 为h ＝1．25 m 的P 点处有一带正电的小球，已知小球的质量m ＝5×10－6 kg ，电荷量q ＝5×10－8C ．设A 、B 板足够长，g 取10 m/s 2．试求：(1)带正电的小球从P 点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰； (2)相碰时，离金属板上端的距离多大．解析：(1)设小球从P 到Q 需时间t 1，由h ＝12gt 21得t 1＝2h g＝ 2×1．2510s ＝0．5 s ， 小球进入电场后其飞行时间取决于静电力产生的加速度a ，设小球在电场中的运动时间为t 2，则有qE ＝ma ，E ＝U d ，d 2＝12at 22，以上三式联立，得 t 2＝dmqU＝0．04× 5×10－65×10－8×400s ＝0．02 s ， 运动总时间t ＝t 1＋t 2＝0．5 s ＋0．02 s ＝0．52 s ．(2)小球由P 点开始由静止下落，在竖直方向上始终做自由落体运动，在时间t 内的位移为y ＝12gt 2＝12×10×(0．52)2 m ＝1．352 m ． 相碰时，与金属板上端的距离为s ＝y －h ＝1．352 m －1．25 m ＝0．102 m ． 答案：(1)0．52 s (2)0．102 m。
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)
讨论：C由Q、U决定吗？
C Q （C不由Q、U决定 ）
U
Q=CU
U Q
C
（Q由C、U决定） （U由Q、C决定 ）
电容器的电容与是否带电或与带 电量的多少无关
(1)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1V所增加的带电量．
②若电容器充电后与电源断开，则带电荷 量Q不变；若电容器始终与电源相连，则电压 U不变．
③分析电容器物理量变化常用的公式有：
练一练
1、某一电容器，当带电量为4×10-6C， 两极板间的电势差为20v，求
（1）电容器的电容 （2）当所带电量减半时，电容器的电容
为多少 （3）如果电容器不带电呢？
2、下面关于电容器及其电容的叙述正确的是 ()
解：设最大电势差为U，由动能定理： ，
此时电容器带的电荷量：
布置作业
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．
一、电容器
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导 体都可以构成电容器。这两个导体称 为电容器的电极。
（1）充电： ①使电容器带上电荷的过程 ②充电时两个极板总是带等量的异种电荷 ③每个极板带电量的绝对值叫做电容器的
带电量Q (Q增加 U增加 E增加)
（2）放电： ①使电容器失去电荷的过程
高一物理人教版选修3-1导学案：1.8 电容器的电容
第一章第八节电容器的电容【学习目标】1．了解电容器的构造、种类及电路符号；2．掌握电容的概念及电容器的充放电过程；3．掌握影响平行板电容器电容的因素及公式；4．认识一些常用电容器。
【学习过程】学习任务一：手机、电脑、无线路由等电器产品已经在生活中无处不在，这些电器元件中有一个正重要的成员——电容器，阅读课本内容，弄清楚电容器的概念以及电容的概念。
电容器：电容：学习任务二：小组讨论，了解电容器的充放电过程，画出相应的电路图，并进行对应现象的分析。
充电过程：放电过程：学习任务三：观察演示实验，猜想那些因素能影响平行板电容器的电容。
学习任务四：阅读课本，了解电容器的种类。
电容器上的主要参数：学习任务五：完成下列题目，检测学习收获。
1. 一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接，以Q表示电容器的电荷量，则（）A．当d增大、S不变时，Q减小B．当S增大、d不变时，Q增大C．当d减小、S增大时，Q增大D．当S增大、d减小时，Q不变2. 两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于( )A.2：3 B．3：2 C．4: 9 D.9: 43．某一电容器标注的是“300V，5μF”，则下述说法正确的是（）A.该电容器可在300V以下电压正常工作B．该电容器只能在300V电压时正常工作C．电压是200V时，电容仍是5μFD．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连4. 设计一个电容器充放电的实验，画出实验电路图.提供的器材有干电池1个、普通开关2个、微安表2个（量程0-300μA）、电容1个、导线若干. （注：电路图中标明微安表的正负极）。
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2．决定式：
.
四、常见电容器 1．电容器的种类 (1)按电容是否可变——固定电容器和可变电容器． (2)按电介质不同——纸介电容器、陶瓷电容器和电解电 容器等．
基础知识自梳理 科学思维析要点 当堂训练助理解 课后强化演练
物理 选修3-1 RJ
第一章
静电场
基础知识自梳理
科学思维析要点
当堂训练助理解
课后强化演练
物理 选修3-1 RJ
第一章
静电场
电容器和电容的比较 电容器是盛放电荷的一种容器，电容是描述这种容器盛放电
荷本领大小的一个物理量，如果把电容器比作水缸，则电容就是
这个水缸的横截面积．水缸的横截面积越大，水缸容纳水的本领 就越大．
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【解析】
电容器两极板间电势差的变化量为 V＝2 V，
－4
1 2 ΔU＝ 1－3 U＝ ×3 3
3×10 ΔQ 由C＝ ，得C＝ ΔU 2
F＝1.5×10－4 F＝150 μF.
设电容器原来的电荷量为Q，则 Q＝CU＝1.5×10 4×3 C＝4.5×10
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要点精讲 易错明辨
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要点1|电容的理解 Q 1．对电容定义式C＝U的理解 (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大小的物理量， Q 用比值C＝ U 来定义，但它却与Q、U无关，是由电容器自身的 构造决定的，即使电容器不带电，其电容仍然存在，并且是一 个确定的量． Q (2)定义式C＝ U 表明，电容器所带的电荷量由电容器的电 容和电容器两极板间的电势差U决定，Q与U成正比，与C成正 比．但不能说电容C与Q成正比，与U成反比．
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Q 2．通过QU图象来理解C＝U 电容的QU图象是一条过原点的直线，其斜率等于电容器 的电容．其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两极 ΔQ 板间的电势差，可以看出，电容器电容也可以表示为C＝ ， ΔU 即电容器的电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或 减小)1 V所需增加(或减小)的电荷量．
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例1
有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，
－4
现使它的电荷量减少3×10
C，于是电容器两板间的电压降
1 为原来的 ，此电容器的电容是多大？电容器原来的带电荷量 3 是多少？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是 多大？
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二、电容 1．定义：电容器所带的____________ 电荷量 与两极板间
电势差 的比值． ____________ Q ΔQ C＝U＝ 2．公式：____________. ΔU
3．物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物 理量．电容C由电容器本身的构造因素决定，与U、Q无关．
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1. 提高效率 Increase the Efficiency
2. 创造未来 To create the future 3. 铸就辉煌 C a s t b r i l l i a n t
1
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第8节 电容器的电容
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2．击穿电压和额定电压 (1)击穿电压：加在电容器两极板上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 限电压称为击穿电压． (2)额定电压：电容器长期工作时所能承受的电压．电容 器外壳上标的就是额定电压，它比击穿电压要低．
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6 1 × 10 4．单位：1法拉(F)＝____________微法(μF)＝ 12 1 × 10 ____________皮法(pF)．
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三、平行板电容器 1．决定因素：平行板电容器的电容C跟板间电介质的相
正比 对介电常数εr成____________ ，跟正对面积S成 反比 正比 ，跟极板间的距离d成____________ ____________
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◆ 学习目标定位
1．了解电容的概念及常见电容器，掌握电容的定义式． 2．知道影响平行板电容器电容大小的因素． 3．会应用平行板电容器的电容公式进行定性分析．
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－ －4
C.
电容器的电容是由本身决定的，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.
【答案】 150 μF 4.5×10
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－4
C 150 μF
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Q (1)电容器的定义式C＝ U 中的Q为电容器的带电荷量，是 其中一个极板上带电荷量的绝对值，不是两个极板上的电荷量 总和或绝对值总和． ΔQ (2)定义式的推广即C＝ ，在电压U变化问题中求电容更 ΔU 快捷．
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一、电容器 1．组成：由两个彼此绝缘且又相互靠近的导体组成．
绝对值 2．带电量：一个极板所带电量的____________.
3．充、放电过程 (1)充电：把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带
电场 上等量的____________ 电荷的过程，两极板间有____________ 异号
存在．充电过程中从电源获得的____________ 储存在电容器 电能 中． (2)放电：用导线将充电后的电容器的两极板接通，两极板
中和 上的电荷____________ 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．
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