8电容器讲义与电容
1-8 电容器的电容 课件(共49张PPT)
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
知识体系构建
第一章
8
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第一章
8
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考点题型设计
第一章
8
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成才之路· 物理
人教版 ·选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第一章
静电场
第一章
静电场
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第一章
8 电容器的电容
第一章
8
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题型1
对电容及电容器的理解
下面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
第一章
8
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答案：A
第一章
8
成才之路 ·高中新课程 ·学ห้องสมุดไป่ตู้指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
εrS Q 点评：①将 C＝Q/U，C＝ 与 E＝F/q、E＝k 2对比， 4πkd r 弄清哪是定义式，哪是决定式。 Q ΔQ ②由 C＝U可推得 C＝ ，有时应用很方便。 ΔU
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.。
课件10：1.8 电容器的电容
r 1.0005 2 2.0～2.1 6 4～11 6～8 81
空气的相对介电常数与1十分接近，研究中， 空气对电容的影响一般可以忽略。
练习：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。如下图的图像中，最能
课堂练习
1、关于电容，下列说法中正确的是 （ D ） A．电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电容就越 大 B．电容器的极板间电压越大，这只电容器的电容就越大 C．如果电容器两极板上没有带电，它的电容为零 D．对某一个电容器来说，两板间的电势差随所带电量的 增加而增加
2、如图所示，将平行板电容器两极板分别接在电压是
第一章 静电场 8 电容器的电容
电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦 合、旁路、能量转换和延时。按其结构可分为固定电容 器、半可变电容器、可变电容器三种。
——电容器 带电体放在空中，它所带的电荷是会慢慢地失去的， 为了保存电荷，我们就需要有一个能“装电荷的容器”
认识电容器 多媒体实验室
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 1.5×104 pF。若将此电容器两极板与
电动势为12V的电池组相连，则电容器的电容为 1.5×104 pF。
＋Q
＋＋＋＋＋＋
＋＋
－Q－－
－ －
－ －
－
－
3、如图，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( )
1.8电容器的电容讲义
选修3-1第一章 静电场第八节 电容器的电容 导学案一、要点知识：1、 电容器（1） 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。
（2） 电容器的充电、放电操作：如图：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.现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.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. 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2、电容（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） 定义式：UQ C = （3） 单位：法拉（F ）还有微法（μF ）和皮法（pF ） 1F=10-6μF=10-12pF（4） 电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，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.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 。
3、平行板电容器的电容（1）[演示]感应起电机给静电计带电说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.现象:可以看到:① 如图甲：保持Q 和d 不变， S 越小,静电计的偏转角度越大, U 越大,电容C 越小；② 如图乙：保持Q 和S 不变，d 越大，偏转角度越小，C 越小.③ 如图丙:保持Q 、d 、S 都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U 越小电容C增大.（2）结论:平行板电容器的电容C 与介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟极板间的距离d 成反比.平行板电容器的决定式：真空 kd S C π4=介质 kd S C r πε4=二、典例分析：例1、关于电容器，下列中说法正确的是：（ ）A 、由UQ C =可知，一只电容器带电量越大，它的电容就越大 B 、对一固定的电容器，它的带电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C 、电容器的带电量Q 为两极板所带电荷量的总和D 、两个相互靠近又彼此绝缘的导体就构成一个电容器例2、如图所示，平行板电容器经开关S 与电源连接，在a 处有一个带电量非常小的点电荷，S 是闭合的，a ϕ为a 点的电势，F 表示点电荷受到的电场力。
电容器课件完整版课件
电容器课件完整版课件一、教学内容本节课的教学内容选自人教版《物理》八年级下册，第四章第9节“电容器”。
本节课主要内容包括：电容器的概念、电容的定义及其计算公式、电容器的充放电现象以及电容器在实际生活中的应用等。
二、教学目标1. 让学生了解电容器的基本概念，理解电容的定义及其计算公式。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 通过对电容器的学习，培养学生对物理学的兴趣和好奇心。
三、教学难点与重点重点：电容器的概念、电容的定义及其计算公式。
难点：电容器充放电现象的理解及其在实际生活中的应用。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、电容器模型、实验器材。
学具：笔记本、笔、课本。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示手机、相机等电子产品中的电容器，让学生了解电容器在生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 概念讲解：讲解电容器的基本概念，引导学生理解电容器的作用。
3. 知识点讲解：讲解电容的定义及其计算公式，让学生掌握电容器的基本性质。
4. 例题讲解：举例讲解电容器的充放电现象，让学生通过实例深入理解电容器的工作原理。
5. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生巩固所学知识。
6. 实验演示：进行电容器充放电实验，让学生直观地观察和理解电容器的工作原理。
7. 作业布置：布置课后作业，让学生进一步巩固所学知识。
六、板书设计板书内容主要包括：电容器的基本概念、电容的定义及其计算公式、电容器的充放电现象。
七、作业设计作业题目：1. 解释电容器的基本概念，并写出电容的定义及其计算公式。
2. 描述电容器充放电现象，并解释其原因。
3. 结合生活实例，说明电容器在实际中的应用。
答案：1. 电容器是一种能够储存电荷的装置，其电容等于电容器所储存的电荷量与电压的比值。
电容的计算公式为 C = Q/U，其中 C 表示电容，Q 表示电容器所储存的电荷量，U 表示电容器的电压。
2. 电容器充电时，正极板积累正电荷，负极板积累负电荷，电容器两端产生电压。
高中物理课件-1-8电容器的电容
C Q Q U U
1F=1C/V
4、击穿电压和额定电压：
加在电容器两极板上的电压不能超过某一个 限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个 电压称为击穿电压。
电容器正常工作时两极板上的最大
电压，称为额定电压。
额定电压比 击穿电压低
外壳上标的电压 是额定电压
1.两个电容器电量之比为2：1，电压之比为1：2， 则它们的电容之比为_________ 。
8.平行板电容器的电容为C，带电量为Q，板间 距离为d，今在两板的中点d/2处放一电荷q，则它 所受电场力的大小为 （ ）
2Qq A. k d 2
4Qq B. k d 2
C.
Cd
2Qq
D.
Cd
课堂练习：
电容器的带电荷
把一个平行板电容器接在电池上： 量Q保持不变。
（1）切断电容器与电源相连，使两极板间的距离减小，
5.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( )
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，由θ不变
13．两块平行金属板A、B彼此平行放置，板间距离为d， 两板分别带有等量异种电荷，且A板带正电，两板中间有 一带负电的油滴P，当两板水平放置时，油滴恰好平衡， 若把两板倾斜60°，把油滴从P静止释放，油滴可以打在 金属板上，问： （1）油滴将打在哪块金属板上？ （2）油滴打在金属板上的速率是多少？
（2）电容器的放电（电容器与导线相连）
使充电后的电容器电荷中和失去电荷的过程。 电场能→其他形式能 放电电流：正→负
《8 电容器的电容》PPT课件(湖北省县级优课)
CQ
2、定义式：
U
。
3、单位：法拉、微法、皮法
1F 106 F
1pF 1012 F
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CQ U
——比值定义法
不同电容器的电容大小一
般不同,同一个电容器的电容
大小是一个定值，与Q、U无
关。
2020/11/24
1、关于电容，下列说法中正确的是 （ D）
A．电容器的极板上带电量越大，这只电容器的电 容就越大
例与练
7、 用电压为U的直流电源给电容为C平行 板电容器充电，充完电后电容器两板间的 场强大小为E。 （1）充完电后，若仍闭合电键K，将电容 器两极板正对面积变为原来的一半，则电 容器的电容变为 C/2，流过导线中的电 流方向为从 极正板流向 极板。负
常用电容器：
2020/11/24
2020/11/24
2020/11/24
C S
4π kd 介电常数
S 极板正对面积 d 极板间距离
k 静电力常量
几种常用电介质的介电常数 电介质 空气 石蜡 陶瓷 玻璃 介电常数 1.0005 2.0~2.1 6 4~11
云母 6~8
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例与练
5、平行板电容器充电平衡后仍与电源相连，
两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两
电容器与电容
2020/11/24
莱顿瓶是由荷兰 物理学家马森布洛克 (1696－1761)发明。
2020/11/24
富兰克林（1706～1790）
美国物理学家、发明家、政治 家、社会活动家。法国人杜尔 哥为他写下了这样的赞语： “从苍天那里取得了雷电，从 暴君那里取得了民权”。
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第二行：电压U（V）
2014版高中物理 1-8电容器与电容课件 新人教版选修3-1
εrS 2．C＝Q/U与C＝ 的比较 4πkd
εrS Q C＝ C＝U 4πkd 内容 公式特点 定义式 决定式 对某电容器Q∝U，但 平行板电容器，C∝εr，C Q 1 意义 U＝C不变，反映电容 ∝S，C∝d，反映了影响电 器容纳电荷的本领 容大小的因素 Q 电容器容纳电荷的本领由U来量度，由本身的结构 联系 (如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定 公式
【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.
平行板电容器
1.基本知识 (1)构成：由两个 互相平行且彼此绝缘的金属板构成． (2)电容决定因素 平行板电容器的电容C跟相对介电常数ε成 正比 ，跟极板正 εS 对面积S成 正比，跟极板间的距离d成 反比 ．公式为C＝ r ， 4πkd S 当极板间为真空时C＝ . 4πkd
重
点
难
点
1.电容的概念、定义 公式．(重点) 2.平行板电容器的电 容．(重点) 3.对电容的理解．(难 点) 4.影响平行板电容器 电容大小的因素．(难 点)
电容器和电容
1.基本知识 (1)电容器的组成 两个彼此 相距很近 的平行金属板间加上电介质组成一个电 容器．
(2)充、放电过程
过程 内容 定义
6 10 ③单位：1 F＝ μF＝ 1012 pF.
2．思考判断 (1)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.( × ) (2)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．(√ ) (3)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程．( √ )
3．探究交流 Q 根据公式C＝ U ，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？