电容器与电容
1.8电容器与电容
（2）电容器的额定电压：
电容器正常工作时的最大电压 额定电压低于击穿电压 （3）注意电解电容器的极性
5、把可变电容器的动片旋进去一些，电容 变大 器的电容______；如果把两板间的电介质 变大 由空气换成陶瓷，则电容______；如果增 不变 大两板间的电势差，则电容______ （以上 填“变大”、“变小”或“不变”） ；如 果把动片全部旋出来，则电容______（填 最小 “最大”或“最小”）。
练习
1、用两节相同的电池分别给两个原来不带 电的电容器充电，已知 C1<C2 ，当电容 器达到稳定时，电容器C1和C2的带电量 分别为Q1和Q2，则 （ ） A． Q1<Q2 B． Q1>Q2 C． Q1=Q2 D．无法确定
2、某一电容器，当所带电量为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，电容器两极板间 的电势差和电容器的电容各为多少？ （3）如果电容器不带电呢？
8.电容器与电容
观察纸介电容器的构造
该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄 纸。
一、电容器
1.定义 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。 2.电容器的充放电
讨论：（1）S闭合，电路会有电流吗？（2） 电容器极板上有出现什么现象？二极板间呢？
圆柱型水杯容器的储水本领分析:
h
h
C B A 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Q 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？
Q C U
二、电容
1.定义： 电容器所带电量Q与电容器两极 板间的电势差U的比值.符号C 2.定义式：
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(含问题详解)
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＝1.0×10－6C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：____________(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？图1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 ( )思维突破图21．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l0的意义要认识清楚，l0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 S4πkd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3A．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 之间的相应关系的图象正确的是( )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2.5×10－5 CB ．要使该电容器带电荷量1C ，两极板之间需加电压2.5×10－5 VC ．该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5×10－5 CD ．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··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()图4A．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不变图2图3 课时规训练(限时：60分钟)一、选择题1．如图1所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的 ( )图1A ．两板间的距离B ．两板间的电压C ．两板间的电介质D ．两板的正对面积2．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每个极板所带电荷量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3．(2011·理综·5)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 14．如图2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5．如图3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 、带电荷量为q 的油滴处于静止状态，以下说确的是 ( )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 向左平移一小段距离，则油滴仍然静止，G 表中有b →a 的电流C ．若将A 向上平移一小段距离，则油滴向下加速运动，G 表中有b →a 的电流D ．若将A 向下平移一小段距离，则油滴向上加速运动，G 表中有b →a 的电流图4图6图7 图8 6．(2010·理综·18)如图4所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器部．闭合开关S ，小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是( )A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小7．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图5所示，A 、B 是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计．开始时开关S 闭合，静电计指针开一定角度，为了使指针开的角度增大些，下列采取的措施可行的是 ()图5A ．断开开关S 后，将A 、B 分开些B ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板分开些C ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板靠近些D ．保持开关S 闭合，将滑动变阻器滑动触头向右移动8．(2010··18)某电容式话筒的原理示意图如图6所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属极板．对着话筒说话时，P 振动而Q 可视为不动．在P 、Q 间距增大过程中 ( )A ．P 、Q 构成的电容器的电容增大B ．P 上电荷量保持不变C ．M 点的电势比N 点的电势低D ．M 点的电势比N 点的电势高9．如图7所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的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 ( )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少D ．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大10．如图8所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．为了使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是 ( )图9图10 A ．断开开关，将两板间的距离拉大一些B ．断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些C ．保持开关闭合，将两板间的距离减小一些D ．保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上(即逆时针方向)转过一个小角度二、非选择题11．如图9所示，水平放置的两平行金属板A 、B 接在U ＝4 000 V 的直流电源上，两极板间距离为2 cm ，A 极板接地，电场中a 点距B 极板1 cm ，b 点和c 点均距A 极板0.5 cm ，求：(1)a 点的电场强度；(2)a 、c 之间的电势差；(3)电子在b 点的电势能；(4)电子从a 点运动到c 点，电场力做的功．12．如图10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．复习讲义基础再现基础导引 (1)√ (2)× (3)× (4)×知识梳理 1.(1)绝缘 靠近 (2)绝对值(3)异种电荷 电场能 电场能 2.(1)电荷量Q (2)C ＝Q U(3)容纳电荷 3．(1)正对面积 介电常数 两板间的距离(2)εr S 4πkd思考：设电容器开始带电荷量Q 1，两板电压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. 课堂探究例1 A跟踪训练1 D例2 C跟踪训练2 D分组训练1．BC2．A3．A4．A课进规训练1．A2．ABD3．C4．D5．BC6．B7．A8．D9．B10．BC11.(1)2×105 V/m (2)－1 000 V(3)1.6×10－16 J (4)1.6×10－16 J 12．(1)4mg 3q (2) 2gL 3。
电容与电容器的应用
电容与电容器的应用一、电容的概念1.电容的定义：电容是衡量电容器容纳电荷本领大小的物理量，用符号C表示，单位是法拉（F）。
2.电容的计算公式：C = Q/V，其中Q为电容器所带的电荷量，V为电容器两端的电压。
二、电容器的基本性质1.电容器由两个导体（如金属板）和介质（如空气、液体、固体）组成。
2.电容器具有容纳电荷的能力，能够存储电能。
3.电容器两端的电压与所带的电荷量成正比，与电容的大小成反比。
三、电容器的类型1.固定电容器：电容值固定的电容器，如陶瓷电容器、铝电解电容器等。
2.可变电容器：电容值可调的电容器，如空气可变电容器、液体可变电容器等。
四、电容器的工作原理1.充电过程：电容器两端接入电源，电荷在两个导体之间积累，电容器带电。
2.放电过程：电容器两端断开电源，电荷通过电路流动，电容器释放电能。
五、电容器的应用1.滤波：电容器在电路中可以起到滤波作用，去除交流信号中的纹波。
2.耦合：电容器用于电路之间的信号耦合，传递交流信号，阻止直流信号通过。
3.旁路：电容器用于电路中的旁路，提供交流信号的低阻抗路径。
4.调谐：电容器在无线电电路中用于调谐，选择特定的频率。
5.能量存储：电容器可用于储存能量，如在相机闪光灯电路中提供瞬时大电流。
六、电容器的安全使用1.注意电容器的额定电压，避免超过其承受的电压。
2.注意电容器的额定容量，避免长时间大量充放电导致的损坏。
3.避免触电和短路，正确连接电容器。
七、电容器故障判断1.电容器外观检查：观察电容器是否有膨胀、漏液、破裂等现象。
2.电容器电气性能检查：测量电容值、绝缘电阻等参数，判断是否符合要求。
八、电容器的学习方法1.理解电容器的基本原理，掌握电容器的结构和工作原理。
2.学习不同类型电容器的特点和应用，了解实际电路中的作用。
3.实践操作，通过实验和项目实践加深对电容器应用的理解。
以上是关于电容与电容器应用的知识点介绍，希望对您的学习有所帮助。
习题及方法：习题一：计算下列电容器的电容值1.一个陶瓷电容器，其容量标记为220nF。
电容和电容器
电容和电容器 一、孤立导体的电容 孤立导体： 孤立导体： 附近没其他， 附近没其他，或与其他导体和带电体相距足够远的导体 以孤立导体球为例 q U= 孤立导体球的电势与电量成正比 4πε 0 R 比例系数C叫做孤立导体的电容 叫做孤立导体的电容， q = CU 比例系数 叫做孤立导体的电容， 它取决于导体的几何因素 q 对于导体球 C = = 4πε 0 R 定义孤立导体的电容 C = q / U 物理意义： 使导体电势升高一个单位所需要的电量” 物理意义：“使导体电势升高一个单位所需要的电量” 法拉=1库仑 伏特， 单位 ： 1法拉 库仑 伏特，1F=1C/V 法拉 库仑/1伏特 1微法 微法(µF )=1O-6法(F) 1皮法 (pF ) =10-12法(F) 微法 法 皮法 法
R2 − R1 U= q 4πε 0 R1 R2
电容和电容器 2.平行板电容器的电容 平行板电容器的 平行板电容器
3．圆柱形电容器的电容 ．圆柱形电容器的 内柱半径 RB ,外柱半径 R 外柱半径 内柱单位长度的电荷为 圆柱长度 L >> ( RB − RA )
A
λe
电容和电容器
2.平行板电容器的电容 平行板电容器的电容 极板内侧场强
v E
+
THANK YOU !
q 1 C= = 1 1 1 U + +L于每个电容的倒数之和
1 1 1 1 = + +L+ C C1 C2 Cn
电容和电容器
如图， 的金属板。 例 .如图，在平行板电容里插入了厚度为 的金属板。 如图 在平行板电容里插入了厚度为t的金属板 金属板与极板的远近对电容量C有无影响 求：(1).电容量 C=?(2).金属板与极板的远近对电容量 有无影响？ 电容量 金属板与极板的远近对电容量 有无影响？
电容器与电容
电容器与电容电容器是电工中常见的一种元件，它主要用于存储电荷并能够在电路中提供电容。
电容则是表示电容器存储电荷的能力大小的物理量。
本文将介绍电容器的原理、结构及其在电路中的应用。
一、电容器原理电容器的原理基于电场与电荷的关系。
当两块导体板之间有电荷差时，会形成介质中的电场。
电容器由两块金属导体板与夹层的电介质构成，其中一块板带正电荷，另一块带负电荷。
电介质妨碍电荷的直接流动，但允许电场的传递，从而储存电荷。
二、电容器结构电容器通常由两块金属导体板与夹层的电介质构成。
金属导体板可以是平行的或者环形的，中间的电介质可以是空气、纸、塑料等。
电容器的形状和大小根据具体的应用需求而定。
三、电容的计算电容用单位法拉（F）来表示，其计算公式为C = Q/V，其中C为电容，Q为电容器储存的电荷量，V为电容器上的电压。
可以看出，电容与电荷量成正比，与电压成反比。
在串联或并联连接的电容器中，等效电容可以通过分析电路的拓扑结构来计算。
四、电容器的应用1. 电容器在直流电路中的应用在直流电路中，电容器可以用于储存电荷并提供电流的平滑。
例如，电容器可以用于过滤电源中的电压波动，使得输出稳定。
此外，电容器在电源的开启瞬间可以提供额外的电流。
2. 电容器在交流电路中的应用在交流电路中，电容器可以用作隔直流、阻抗配准等。
例如，电容器与电感器串联可以构成谐振电路，用于选择特定频率的信号。
此外，电容器还可以用于降低交流电路中的干扰。
3. 电容器在电子设备中的应用电容器在电子设备中广泛应用，例如在电源供电电路、滤波电路、振荡电路、保护电路等方面。
电容器还可以用于存储电能，例如在相机的闪光灯电路中。
五、常见电容器类型1. 电解电容器电解电容器由两个金属电极、电解质和隔离层构成。
它们具有较大的电容量和极性，常用于高容量要求的电路中。
2. 陶瓷电容器陶瓷电容器由陶瓷电介质和金属电极构成。
它们具有高介电常数和稳定性，广泛应用于高频电路中。
3. 薄膜电容器薄膜电容器由金属薄膜和绝缘层构成。
《电容器与电容》 导学案
《电容器与电容》导学案一、学习目标1、知道什么是电容器及常见的电容器。
2、理解电容的概念，知道电容的定义式、单位及其物理意义。
3、掌握平行板电容器电容的决定式，并能运用其讨论有关问题。
二、知识梳理（一）电容器1、电容器：两个彼此____且相互____的导体就构成了一个电容器。
2、电容器的充电：使电容器两个极板带上等量____电荷的过程叫做充电。
充电后两极板间存在____，电容器储存了____。
3、电容器的放电：使充电后的电容器失去电荷的过程叫做放电。
放电过程中，＿___转化为其他形式的能。
（二）电容1、定义：电容器所带的____与电容器两极板间的____的比值叫做电容器的电容。
2、定义式：＄C ＝＼frac{Q}｛U}＄，其中＄Q$ 是一个极板所带电荷量的____，＄U$ 是两极板间的____。
3、单位：在国际单位制中，电容的单位是____，简称____，符号是____。
常用单位还有____和____。
4、物理意义：电容是描述电容器____本领的物理量。
（三）平行板电容器的电容1、决定式：＄C ＝＼frac{εS}｛4πkd}＄，其中＄ε$ 是电介质的____，＄S$ 是两极板的____，＄d$ 是两极板间的____。
三、重点难点解析（一）对电容概念的理解1、电容＄C ＝＼frac{Q}｛U}＄是用比值定义法定义的物理量，＄C$ 的大小与＄Q$ 和＄U$ 无关，是由电容器本身的结构决定的。
例如：一个电容器做好之后，其电容就固定了，不管电容器是否带电，带多少电，两极板间的电压是多少，电容都是不变的。
2、电容器所带电荷量＄Q$ 是指一个极板所带电荷量的绝对值。
（二）平行板电容器电容的决定因素1、电介质的介电常数＄ε$ ：不同的电介质，介电常数不同，介电常数越大，电容越大。
2、两极板的正对面积＄S$ ：正对面积越大，电容越大。
3、两极板间的距离＄d$ ：距离越小，电容越大。
（三）电容器的两类问题1、电容器始终与电源相连：此时电容器两极板间的电压＄U$ 保持不变。
电容与电容器：电容的概念和电容器的构成
电容与电容器：电容的概念和电容器的构成电容是电学中的一个重要概念，它用来描述物体存储电荷的能力。
电容器则是利用电容的性质来制造的电子元件。
电容与电容器是电路中不可或缺的组成部分，对于电路的工作原理和性能起着重要的影响。
首先，我们来了解一下电容的概念。
电容是指一个电容器在充电过程中所能储存的电荷量与具有相同电势差的导体之间的比率。
换句话说，电容就是电荷与电势之间的关系。
电容的单位是法拉（F），常用的较小单位有毫法拉（mF）、微法拉（μF）和皮法拉（pF）。
电容的概念可以通过一个简单的实验来进行理解。
我们可以将两个导体板并排放置，中间用绝缘材料隔开，这样就形成了一个简单的电容器。
当我们将电容器接入电源时，正极上的导体板会吸引负电荷，负极上的导体板会吸引正电荷。
导体板之间的电场就会形成，而这个电场对应的能量就是电容器的电荷储存能力。
电荷存储量与电阻无关，只与电容器的物理结构和电源的电压有关。
接下来我们一起来看看电容器的构成。
电容器是由两个导体板和介质组成的。
导体板通常是金属铜或铝制成的，而介质则是用来隔开两个导体板的绝缘材料。
介质的种类多种多样，常见的有陶瓷、玻璃和塑料等。
介质的特性影响了电容器的性能，不同的介质具有不同的电容值和工作频率范围。
电容器的形状也有多种多样，最常见的是平行板电容器。
它由两块平行且相对放置的导体板组成，中间用绝缘层隔开。
平行板电容器的电容与板的面积成正比，与两板之间的距离成反比。
这是因为面积越大，电容器的储存空间就越大；而距离越近，两板之间的电势差就越小，从而形成的电荷就越多。
除了平行板电容器，还有圆柱形电容器、球形电容器等。
它们的结构和工作原理都类似，只是形状和导体板的布置有所差异。
电容器在电路中具有多种应用。
首先，电容器可用于储存电荷，在许多电子元件中起到滤波的作用。
例如，电容器可将交流信号的高频部分绕过，使得直流信号能够通过。
其次，电容器也可用于消除电路中的电压变化和干扰。
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例与练
12、某电解电容器上标有“25v470μF”的 字样，对此，下述说法中正确的是（ ）
A.当电容器两极额间定电电压压2是5V2是5电v时容，器电正常容工器的 电容才是470作μ时F两极板上的最大电压
B.电容器两极间电压必须是25v时，电容器 才能正常工作
C.电容器两极间电压必须在直流25v以下时， 电容电器容才器能的正电常压工多作数情
例与练
9、平行金属板A、B间距离为6cm，电势差
UAB=300V保持不变，将一块3cm厚的矩 形导体平行放入A、B板之间，它左侧面P
与A平行正对且离A板1cm，以B板电势为
零，则A、B两板正中央一点C的电势由此
而发生怎样的变化？（ ）
A、变为零
AP
B
B、仍为150V
C、升高50V
C
D、降低50V
例与练
1、固定电容器： （1）聚苯乙烯电容器：
以聚苯乙烯薄膜为电介质，用两层 铝箔为极板。
符号：
四、常用电容器
1、固定电容器： （2）电解电容器：
电容较大
用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄 的一层氧化膜为电介质，用浸过电解 液的纸做另一个极板。
＋
符号： －
四、常用电容器
2、可变电容器：
两极由两组铝片组成，固定的一组铝 片叫做定片，可以转动的一组铝片叫做 动片;空气为电介质。
S C Q
例与练
11、水平放置的平行板电容器，两板相距 5mm，电容为2μF，当将其充电到两板电 压为100V时，一个质量为10-10g的带电尘 埃正好在板间静止。则尘埃的电荷量为 C。
E U 2104 N / C
d
F mg 11012 N
F
q F 51017C
mg
E
四、常用电容器
D.这种况电下容是器交使流用电压时，必须考虑电容器的 根引线的极性
例与练
13、把可变电容器的动片旋进去一些，电容 器的电容__变__大__；如果把两板间的电介质 由空气换成陶瓷，则电容_变__大___；如果增 大两板间的电势差，则电容__不__变__ （以上 填“变大”、“变小”或“不变”） ；如 果把动片全部旋出来，则电容_最__小___（填 “最大”或“最小”）。
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
E
－－－－－－－－
－Q
负极板
3、电容器的放电：
电容器两极正负电 ＋Q
荷通过导线中和。
＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－
－Q
在放电过程中导线上
有短暂的电流产生
问题3：电容器的电容是什么？
2、电容的定义： 电容器所带电量Q与电容器两极间的电
压U的比值，叫电容器的电容。
CQ U
容纳电荷的本领， 与水桶截面积S类比
10、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油
滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错 开一些，其它条件不变。则（ ） A．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a B．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b C．油滴将静止不动，电流计中电流由b流向a D．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变
U不变 d不变 E不变
1.5×pF1。04若将此电容器两
极接电压12V的电池组正负极，电容器的
电容为
1.5p×F1。0
4
＋Q
电容与电
＋＋＋＋＋＋＋＋
压U无关
－－－－－－－－
－Q
例与练
3、对于一给定的电容器，在如下图所示中， 描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的 相互关系的图线中正确的是 （ ）
例与练
4、用两节相同的电池分别给两个原来不带
两板正对面积
C rS 4kd
静电力常量 两板间距离
说明：平行板电容器内的电场是匀强电场
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
极板间场强为E，电容为C，现将两极板间
距离减小，则 （ ）
A.Q变大
B.C变大
C.E不变
D.U变小
U不变
d
C 1 d
E
C
Q
C U Q
转动动片，使两组铝片的正对面积发 生变化，电容相应变化。
符号：
四、常用电容器
3、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
C．如果电容容器器本两身极决板定上。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
例与练
2、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
＋Q ＋＋＋＋＋＋＋＋
U
－－－－－－－－
－Q
Q与U成正比
3、电容的单位：法拉: F 1F=1C/V
1F 106 F 1012 pF
例与练
1、关于电容，下列说法中正确的是 （ ） 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．电容器电的容极器板的间电电容压与越电大量，Q这只电容器 的电容就及越电大压U都无关，由电
例与练
6、平行板电容器充电平衡后与电源断开，
两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两
极板间场强为E，电容为C，现将两极板间
距离减小，则（ ）
A.Q变大
B.C变大
C.E不变
D.U变小
E与d无关， 即E不变。
Q不变 C U
d
E U Q 4kQ
d Cd S
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 正极板流向 极负板。
例与练
8、平行板电容器两板距离为4cm，带电量
为8×10-8C，板间场强为4×104N/C，
则其电容为5×10-11 F ，若保持其它条件不
变，而使两板正对面积减为原来的1/2，
则其电容为 2.5×10-11 F，若将两板距离增
加为8cm，则两板间场强为
，
电容4×为104 N/C
。
2.5×10-11 F
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。
（2）充完电后，若断开电键K，将电容器
的两个极板距离变为原来的一半，则电容
器的电容变为 2C ，电容器两极板间的电
压变为 U，/2电容器两极板间的电场强度
为
。E
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。 （3）充完电后，若仍闭合电键K，将一块 厚度为两板距离一半的平行于极板的矩形 金属块放入两极板中间，电容器的电容变 为 2C ，流过导线中的电流方向为 从 极负板流向 极板正。
第八节 电容器与电容
问题1：什么是电容器（电容器的构造）？
一、电容器
１、定义：
电容器的极板
任何两个彼此绝缘又相距很近的导体， 组成一个电容器。
平行板电容器
电容器的极板 电介质
问题2：什么是电容器的充电、放电过程？
2、电容器的充电： 正极板
两有极短间暂 有的电压流
两板分别带等量异 种电荷，每个极板 带电量的绝对值叫 电容器的带电量
电的电容器充电，已知 C1<C2 ，当电容
器达到稳定时，电容器C1和C2的带电量
分别为Q1和Q2，则 （ ）
A． Q1<Q2
B． Q1>Q2
C． Q1=Q2
D．无法确定
U1 U2 C1 C2 Q1 Q2
三、平行板电容器的电容
1、平行板电容器的电容公式：
CS
C 1 d
C r
介电常数 真空εr=1