高二物理 第4节电容器电容知识精讲 鲁教版
高二物理鲁科版选修3-2课件第3章 第4讲 交流电路中的电容和电感
绕在铁芯上，它的自感系数很 大 ，感抗很大，叫做 低频
扼流圈，它的作用是“ 阻交流、通直流 ”；另一种线圈绕在铁 氧体芯上，它的自感系数很 小 ，感抗很小，叫做 高频 扼流
圈，碍作用 1.高频扼流圈 高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的阻碍作 用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小 . 它具有“通直流，通低频、阻高频”的作用. 2.低频扼流图
第3章——
第4 讲
交流电路中的电容和电感
目标定位
1.通过实验了解电容、电感对交变电流的阻碍，能够分析简单电
路中的电容、电感的作用. 2.知道感抗、容抗，了解感抗、容抗与哪些因素有关.
1 预习导学 2 课堂讲义 3 对点练习
梳理·识记·点拨
理解·深化·探究
巩固·应用·反馈
一、电容、电感对直流和交流的影响 1.电阻器对直流和交流的影响是相同的. 2.电容器不能让 直流 通过却能让 交流 通过，但对 交流 有 一 定的阻碍作用. 3.电感器既能让 直流 通过也能让 交流 通过，但对 交流 有一 定的阻碍作用.
有交流成分，以下说法中正确的是(L的直流电阻与R相同)( CD )
A.直流成分只能从L通过
B.交流成分只能从R通过 C.通过R的既有直流成分又有交流成分 图3
D.通过L的交流成分比通过R的交流成分必定要少
二、理解电容器对交变电流的阻碍作用 电容器对交流电的阻碍作用概括为“通交流、隔直流；通高频，
阻低频”.
解析
当交变电流加在电容器上时，有“通交流，隔直流，通高
频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R得到的是交流成
分，A正确，B错误；
乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R得到 的是低频成分，C正确，D错误. 答案 AC
2020-2021学年鲁科版选修3-1 2.4 电容器 电容 课件(24张)
C＝QU与 C＝4πεSkd的比较
内容 公式
C＝QU
C＝4πεSkd
公式特点
定义式
决定式
对某电容器 Q∝U，平行板电容器，C∝ε，C
ห้องสมุดไป่ตู้意义
但UQ＝C 不变，反 ∝S，C∝1d，反映了影响
映容纳电荷本领
电容大小的因素
联 电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结 系 构(如平行板电容器的ε、S、d等因素)来决定
[解析] S 接通时，两极板间电压不变，减小两极板间距由 E＝Ud 知 E 增大，故 A 错。由 C＝4πεSkd知，插入介质 C 增大， 又因 Q＝CU 知 Q 增大，故 B 项正确。S 断开后，电荷量 Q 不 变，板间距减小时电容 C 增大，由 C＝QU知，电势差 U 减小， 故选项 C 错误。插入介质 C 增大，U 减小，故选项 D 错误。
以上两种情况，可统一分析方法为： ①确定不变量 U 或 Q； ②由公式 C＝4πεSkd确定电容的变化； ③由 C＝QU的关系判定 Q 或 U 的变化； ④从 E＝Ud 确定电容器极板间场强的变化。
[名师点睛] 关于平行板电容器问题分析的“二三一”： (1)区分两种情况，是 U 不变还是 Q 不变； (2)活用三个公式，电容的定义式 C＝QU、决定式 C＝4πεSkd及 E＝Ud ； (3)记住一个结论，当 Q 不变而仅改变 d 时，E 不变。
第4节 电容器 电容
我们用量筒等量 具来储存水
有没有什么东西用 来储存电荷？
电路中具有储存电荷功能的装置叫做电容器 结构：两个彼此绝缘又相隔很近的导体 最简单的电容器：两块彼此绝缘的平行金属板
一、电容器 1．定义：
电路中具有 储存电荷 功能的装置叫做电容器。 2．构成 任意两个彼此绝缘 而又相隔很近的导体组成。两块彼此绝缘的平 行金属板构成一类最简单的电容器，叫平行板电容器。 3．功能和作用 储存电荷 和电能。
高中物理第2章电势能与电势差第4节电容器电容课堂互动教案鲁科版选修3_
第4节 电容器 电容课堂互动三点剖析一、电容器电容的决定因素（1）电容器电容的定义式为C =UQ ，但电容与定义它的物理量Q 、U 无关，电容C 由电容器本身的构造因素决定.（2）平行板电容器的电容C ：与平行板的正对面积S 、电介质的相对介电常数εr 成正比，与极板间的距离d 成反比，平行板电容器电容的决定式为：C =εr S πk d ，式中k 为静电力常量.不难看出，电容器的电容大小是由本身的特性决定的.电容是描述电容器的特性的物理量，与电容器带电荷量的多少、带不带电无关.【例1】 有一充电的平行板电容器，两板间电压为，现使它的电荷量减少3×10-4 C ，于是电容器两板间电压降为原来的31，此电容器的电容是多大，电容器原来的带电荷量是多少库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？解析：（1）电容器两极间电势差的变化量为ΔU =（1-31）U=32×3 V=2 V 由C =U Q ∆∆，有C =21034-⨯=1.5×10-4 F =150 μF （2）电容器原来的电荷量为Q ，则Q ＝CU ＝1.5×10-4×3 C=4.5×10-4 C.（3）电容器的电容是由本身决定，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF . 答案：μF 4.5×10-4 C 150 μF温馨提示电容的定义式C =UQ 中的Q 是电容器的带电荷量，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的绝对值之和.另外电容的计算还可以用其定义式的推广式C =UQ ∆∆来计算，其中ΔQ 表示带电荷量的变化，ΔU 表示电压的变化. 二、平行板电容器的两类典型问题1.平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的d 、S 、εr 变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化?由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压U 保持不变，可根据下列几式讨论C 、Q 、E 的变化情况：C =dkd Sr 1π4∞ε， 2.平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d 、S 、εr 变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化?这类问题由于电容器充电后切断与电源的连接，使电容器的带电荷量Q 保持不变，可根据下列几式讨论C 、U 、E 的变化情况：C =.1π4π4,π4π4,π4SS kQ kdSd Q Cd Q d U E S d S kd kd S Q C Q U d Skd Sr r r r r r r r εεεεεεεε∞====∞===∞ 【例2】 如图2-4-1所示，先接通S 使电容器充电，然后断开S ，当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量 Q 、电容C 、两板间电势差U 、电容器两极板间场强的变化情况是（ ）图2-4-1A.Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小B.Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变C.Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变D.Q 不变，C 变小，U 变小，E 变小解析：电容器充电后再断开S ，其所带电荷量Q 不变，由C ∝d Sr ε可知，d 增大时，C 变小.又因U =CQ ，所以U 变大.对于场强E ，由于E =.144S S kQ kdSd Q Cd Q d U r r r εεππε∞=== 所以E 与间距d 无关，即间距d 增大，E 不变化.答案：C温馨提示求解此类问题时一定要经过认真的计算，不能盲目下结论.在分析场强E 时，从E =d U 来看，d 增加，U 也增大，不能直接分析出E 的变化情况，因此，还要将U 进行再分析.一般的分析步骤是先用平行板电容器电容的决定式判断出电容的变化，再应用定义式判断电压或电荷量的变化.各个击破类题演练1根据电容器的定义式C =Q ／U 可知（ ）A.电容器电容越大，电容器所带电荷量就越多B.电容器的两极板间电势差越大，电容越大C.电容器的电容与其带电荷量成正比，与两极板间的电势差成反比D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化解析：电容器的电容仅由电容器本身决定，与是否带电及带电多少没有关系，与两板间的电势差也没关系.我们只能通过题给公式计算电容和判断带电多少与两板间电势差的关系. 答案：D变式提升1如图2-4-2是描述对给定的电容器充电时电荷量 Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中正确的是（ ）图2-4-2解析：无论电容器的带电荷量和两板间的电势差怎么改变，电容器的电容都不会改变. 答案：BCD类题演练2（经典回放）对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是…（ ）A.将两极板的间距加大，电容将增大B.将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C.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铝板，电容将增大 解析：由C =kd Sr π4 可知各因素对平行板电容器电容大小的影响是：①电容随正对面积的增大而增大；②电容随两极间距离的增大而减小；③在两极板间放入相对介电常数大于1的电介质，电容增大.据上面叙述可直接看出、C 选项正确.对D 选项，实际上是将铝板和下极板作为一个整体的金属极板，减小了平行板的间距，导致电容增大.所以本题正确选项应为BCD.答案：BCD变式提升2如图2-4-3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（ ）图2-4-3A.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B 板向右平移拉开一些D.断开S 后，使A 、B 正对面积错开一些解析：图中静电计的金属杆接A 极，外壳和B 板均接地.静电计显示的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S 合上后，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S断开后，板间距离增大，正对面积减少，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器电荷量不变.由C＝Q/U可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大.答案：CD。
第2章 第4节 电容器 电容
置.
鲁科版物理 ·选修3-1
抓主干 新知预习探究
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破疑难 核心要点突破
练技巧 综合拓展提升
提素能 随堂巩固演练
练能力 高效知能检测
鲁科版物理 ·选修3-1
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一、电容器 1．组成：两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器．
鲁科版物理 ·选修3-1
2．充、放电过程 过程
鲁科版物理 ·选修3-1
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C＝QU是电容器电容的定义式，而不是决定式．电容的大小完全取决于电容器本身 的构造，对于确定的电容器，其电容是定值，与所带电量无关．
鲁科版物理 ·选修3-1
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1．一个平行板电容器，使其所带电荷量增加 ΔQ＝1.0×10－8C，而两极板间的电压比
鲁科版物理 ·选修3-1
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4．由于电容器的 d、S、ε 变化而引起电容器的 C、Q、U、E 变化的分析方法 (1)先确定是 Q 还是 U 不变：电容器保持与电源连接 U 不变；电容器充电后断开 电源 Q 不变． (2)由平行板电容器电容 C＝4πεSkd确定电容的变化． (3)由 C＝QU的关系判定 Q、U 的变化． (4)从 E＝U/d 确定电容器极板间场强的变化，或由 E 与平行板间正对面积的电荷 密度(即 Q/S)成正比的关系判别 E 的变化．
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二、电容
1．定义：电容器所带的电荷量跟两极板间 电势差的比值．
2．公式： C＝QU ，又可表示为 C＝ΔΔQU . 3．单位：1F＝106 μF＝ 1012pF . 4．平行板电容器的电容：平行板电容器的电容 C 跟两极板正对面积 S 成正比 ，与两 极板间距离 d 成反比，其表达式为：C＝4πεSkd.
高二物理选修《电容器的电容》知识点讲解课件
电容器的电容计算公式是C=Q/U，其 中C代表电容，Q代表电量，U代表电 压。这个公式是计算电容器电容的基 本公式，通过它可以求出电容器容纳 电荷的本领。
04
电容器的应用
电容器在电子设备中的应用
滤波器
定时器
电容器常用于电子设备的电源电路中 ，作为滤波器来滤除电源中的交流成 分，为设备提供稳定的直流电源。
在实验中，学生将观察到电容器在充电时， 电荷在电场力的作用下聚集在电容器的一端 ，产生电势差；放电时，电荷离开电容器， 形成电流。通过测量电容器两端电压的变化 和电流的变化，学生可以理解电容器的储能
原理和电荷的移动规律。
电容器的隔直流通交流实验
总结词
通过观察电容器对直流和交流电的阻隔作用，理解电容器的滤波原理和在电子设备中的 应用。
详细描述
在实验中，学生将观察到电容器对直流电具有阻隔作用，无法通过；对交流电可以通过 ，但有一定的阻抗。通过调整电容器的容量，可以实现对交流电的滤波，消除直流分量
，保留交流分量。这一原理在电子设备中广泛应用，如电源滤波、信号处理等。
电容器的滤波实验
要点一
总结词
通过观察不同容量电容器对滤波效果的影响，理解电容器 的滤波原理和选择依据。
风电变流器
风电变流器中的电容器同 样起到储能和稳定的作用 ，提高风能利用率。
电动汽车
在电动汽车中，电容器用 于能量回收系统，将制动 能量回收并储存，提高能 源利用效率。
05
电容器的实验与探究
电容器的充放电实验
总结词
通过观察电容器在充放电过程中的现象，理 解电容器的储能原理和电荷的移动规律。
详细描述
电容器也用于电力系统的滤波器中 ，滤除电网中的谐波，提高供电质 量。
2.4电容器电容课件(鲁科版)
栏目 导引
第2章 电势能与电势差
4.电容 (1)定义：电容器所带的_电__荷__量__Q__跟两极板间 _电__势__差__U__的比值． (2)公式：__C_＝__QU_____. (3)单位 ①国际单位：_法__拉___，符号：F ②常用单位：微法(μF)，皮法(pF) ③单位关系：1 F＝_1_0_6_μF＝__1_0_1_2 pF
因 Q 不变则 U 增大，即 θ 变大，故 A 正确，
B 错误；保持 d 不变，增大 S，C 减小，则 U
增大，即 θ 变大，故 C、D 错误．
【答案】 A
栏目 导引
第2章 电势能与电势差
变式训练 2．如图所示，先接通S使电容器充电，然后 断开S.当增大两极板间距离时，电容器所带电 荷量Q、电容C、两板间电势差U、电容器两 极板间场强E的变化情况是( )
栏目 导引
第2章 电势能与电势差
名师讲坛精品资源
实验研究电容与哪些因素有关 (1)实验方法：可能影响电容的因素很多，实 验中采用控制变量法，即一个物理量发生改 变时，控制其他物理量不变，这样容易发现 规律．
栏目 导引
第2章 电势能与电势差
(2)认识仪器——静电计 ①静电计是在验电器的基础上改造而成的，静 电计由相互绝缘的两部分构成，静电计与电容 器的两部分分别连接在一起，则电容器上的电 势差就等于静电计上所指示的电势差U，U的 大小从静电计上读出． ②静电计本身也是一个电容器，但静电计容纳 电荷的本领很弱，即电容C很小，当带电的电 容器与静电计连接时，可认为电容器上的电荷 量保持不变．
栏目 导引
第2章 电势能与电势差
变式训练 1．如图所示为某一电容器中所带电量和两端 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 F D．电容器的电量变化量为0.20 C
2015-2016学年高二物理鲁科版选修3-1课件：2.4 电容器 电容
V,电容器的电容为
������Q 求得 ������U
思路: 据 C= 求得 C→ 据 C=
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第4节 电容器 电容
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J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
解析:由公式 由 C=
������Q 得 ������U
S 随堂练习
UITANG LIANXI
思考水缸盛水的本领由水缸本身的容积决定,与水缸是否盛水无关,
与水缸盛水的多少也无关。 同样道理,电容表征的是电容器容纳电荷的本领, 由电容器本身决定,与电容器是否带电和带电荷量的多少有关吗 ?
提示:与电容器是否带电和带电多少无关。
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第4节 电容器 电容
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S 随堂练习
UITANG LIANXI
探究一
探究二
●名师精讲● 1.平行板电容器 (1)组成 :两个彼此绝缘又相距很近的平行金属板组成一个平行板电容 器。 (2)平行板电容器电容的决定因素 ①对于平行板电容器,其电容大小跟两极板间的电介质的介电常数 ε 成正比,与正对面积 S 成正比,与板间距离 d 成反比。 ②决定式 :C=
(2)平行板电容器内部是匀强电场 E= 。 (3)电容器所带电荷量 Q=CU。
U d
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第4节 电容器 电容
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鲁科版物理选修3-1第2章第4节 电容器 电容课件
A
B
C
D
CD [电容器的电容是由电容器本身属性决定的，与电容器所带 电荷量 Q 的大小和两极板间的电势差 U 的大小无关，不能认为 C 与 Q 成正比，与 U 成反比，故选项 D 正确，A、B 错误。而 C 图表示电 容器所带电荷量与极板间的电势差成正比，其比值即电容器的电容， 故选项 C 正确。]
(4)用 E＝Ud 或 E∝QS分析电容器两极板间场强的变化，或根据电 容器带电荷量 Q 的变化分析回路中的电流方向。
[跟进训练] 2.(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 极板之间的电势差 U，现使 B 板带正电，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
d
充电后与电源断开 Q 不变 S
因变量
E＝Ud ，d 变大，E 变小； E＝4πεkSQ，S 变大，E 变小；S
d 变小，E 变大
变小，E 变大
Q＝4πεSkdU，d 变大，Q 变 U＝4πεSkdQ，S 变大，U 变小；
小；d 变小，Q 变大
S 变小，U 变大
【例 2】 (多选)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 S，电 源给电容器充电( )
课堂小结 1 个容器——电容器 2 个公式——电容的定义式和决定 式 2 种分析——U 不变和 Q 不变的动 态分析
知识脉络
当堂 达标 固双 击
1．(多选)下列关于电容的说法正确的是( ) A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量 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＝QU知，若电容器两极间电压为 10 V，极板带电荷 量为 2×10－5 C，则电容器电容大小为 5×105 F
2.4电容器电容课件(鲁科版)
正对面积S 成正比 ，跟极板间的距离d 成反比 ．公式为C
εrS
S
＝ 4πkd ，当极板间为真空时，C＝ 4πkd .
四、常用电容器 1．分类 (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．
答案 0.15 mm
平行板电容器的动态变化问题
图 2－4－5 2．如图 2－4－5 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．以下说法正确的是( )． A．若将上板 A 向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动， G 中有 a→b 的电流
的过程；
转
化为其他形式的能
联 两个过程互逆，电容器的电荷量、场 系 强、能量变化趋势相反
二、电容器的电容 1．定义：Q与U的比值，公式为 C＝UQ . 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.
三、平行板电容器的电容 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)带电特点：两极板电荷等量异号，分布在相对两板的内 侧． (3)板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为E＝U/d，方 向垂直板面．
2．探究影响平行板电容器电容的因素
(1)实验仪器 静电计：测量已充电的平行板电容器两极板间的 电势差 的仪
器．
(2)探究步骤
鲁科版高中物理选修3-1第4节电容器__电容.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理第4节电容器__电容1．电路中具有储存电荷功能的装置叫电容器，最简单的电容器叫平行板电容器。
2．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量，数量上等于电容器电量与两端电压的比值，即C ＝Q U。
3．电容器和电源相连，极板电压不变，电容器和电源断开，极板电荷量不变。
电 容 器[自学教材]1．电容器由两个彼此绝缘又相隔很近的导体组成。
2．平行板电容器(1)结构：由两块彼此绝缘的平行金属板组成。
(2)带电特点：两板带等量异种电荷，分布在两板相对的内侧。
某一极板所带电荷量的绝对值规定为电容器的带电荷量。
3．电容器的充放电过程(1)充电：电容器的充电是指使电容器带电的过程，充电电流流向正极板，充电后两极板带等量异种电荷。
(2)放电：电容器的放电是指使充电后的电容器失去电荷的过程，放电电流流向负极板。
4．电容(1)定义：电容器所带电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，即C ＝Q U。
(2)单位：在国际单位制中是法拉，符号是F,1 F ＝1_C/V ，还有微法(μF)、皮法(pF)等，1 F ＝106μF ＝1012pF 。
[重点诠释]1．电容器充电、放电过程的特点(1)充电过程特点(如图2－4－1所示)：①充电电流方向为从电源正极流向电容器。
②电容器所带电荷量增加。
图2－4－1③电容器两极板间电压升高。
④电容器中电场强度增加。
⑤充电后，电容器从电源中获取的能量称为电场能。
[特别提醒]当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等。
(2)放电过程特点(如图2－4－2所示)：图2－4－2①放电电流方向是从正极板流出。
②电容器上电荷量减少。
③电容器两极板间电压降低。
④电容器中电场强度减弱。
⑤电容器的电场能转化成其他形式的能。
[特别提醒]放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程，当放电结束时，电路中无电流。
2．对电容的定义式C ＝Q U 的理解(1)电容由电容器本身的构造决定。
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高二物理第4节 电容器 电容鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容：第4节 电容器 电容（一）基础知识1. 电容器（1）平行板电容器：在两个正对的平行板中间夹一层绝缘介质，就组成一个最简单的电容器。
实际上，任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，都可以看成是一个电容器。
（2）电容器的工作基础：①充电：使电容器带电的过程称为充电，充电后两板带等量异种电荷，电容器储存了电场能。
②放电：使充电后的电容器失去电荷叫放电。
（3）电容器的带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。
2. 电容（1）定义：电容器所带电荷量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。
公式：UQ C =。
（2）物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，数值上等于使两极间的电势差为1V 时电容器所带的电荷量。
单位：法，符号F ，还有微法（F μ）和皮法（pF ）。
关系：pF 10F 10F 1126=μ=。
（3）电容器的电容仅由电容器的结构决定，与所带电荷量Q 或所加电压U 无关。
3. 常见电容器常见电容器按导体极板间所用的电介质的不同来分类，有空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等。
按电容器的电容是否可变来分类，有可变电容器、固定电容器等。
4. 电容器的应用（1）用于照相机的电子闪光灯中。
（2）利用电容测水位。
（3）用于高能物理实验或工程中。
（4）驻极体话筒。
（二）方法点拨1. 电容的定义式UQ C =的正确理解 关于电容的定义式利用了比值定义法，看起来好象C 由Q 和U 来决定，其实C 与Q 和U 无关。
C 的大小是由电容器本身的结构决定的，只是比值UQ 可以来量度电容器的电容。
即使电容器不带电，电容器的容纳电荷的本领也不变，其电容仍为C 。
2. 关于电容器的充电、放电（1）充电过程：如下图所示，原来不带电的电容器与电源连接后，有逆时针方向的电流，使电容器上板带正电。
下板带负电，且电荷量越来越大。
电压也越来越高，已充电的电容器相当于一个电源，这样电路中的总电压C U U U -=电越来越小。
充电电流也将越来越小。
经过足够长的时间后，电容器两板间的电压等于电源电压，电路中的电流为零，电容器充电完毕。
在充电过程中，电容器两板间电压越来越高，板间场强越来越大。
从能量的观点看，充电过程就是电源的电能转化为电容器的电场能的过程。
电场具有能量，这是新大纲刚增加的内容，应引起重视。
（2）放电过程：如下图所示，已充电的电容器两板间有电压，储存有电场能，当把电容器与电阻连成回路时，电路中将有顺时针方向的电流流过，电场能转化为电能并最终转化为内能。
随着电容器电荷量的减小，两端电压减小，放电电流也要减小，经过足够长的时间，电容器上的等量异种电荷全部中和，电压为零，电路中不再有电流，电容器放电完毕。
（三）疑难辨析1. 电容器的额定电压和击穿电压加在电容器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，电容器工作的电压低于击穿电压。
额定电压是指电容器长期工作时所能承受的电压。
比击穿电压要低。
电容器上一般都标明电容器的电容和额定电压的数值。
2. 电容器的极性一般的电容器是没有极性的，但有些是有极性的，如电解电容器，在使用时极性不能接错。
3. 易错易混点（1）电容器所带电荷量是一个极板所带电荷量的绝对值，不是两极板所带电荷量绝对值的和。
（2）电容器的电容UQ C =，由电容器本身的结构决定，不要认为C 与Q 成正比，C 与U 成反比。
【典型例题】例1. 一个电容器，其电容是F 102.12μ⨯，用12V 的直流电源给它充电，每个极板上带多大的电荷量？解析：F 102.1F 10102.1F 102.1C 4622--⨯=⨯⨯=μ⨯=，U=12V ， 由UQ C =得，每个极板上带的电荷量为 C 1044.1C 12102.1CU Q 34--⨯=⨯⨯==。
答案：C 1044.13-⨯例2. 有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V ，现使它的电荷量减少C 1034-⨯，于是电容器两极板间电压降为原来的1/3，此电容器的电容是__________F μ，电容器原来的带电荷量是________C ，若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是_______F μ.解析：（1）电容器两极板间电势差的变化量为F150F 105.1F 2103C ,U Q C V 2V 332U )311(U 44μ=⨯=⨯=∆∆==⨯=-=∆--有由（2）电容器原来的电荷量为Q ，则C 105.4C 3105.1CU Q 44--⨯=⨯⨯==。
（3）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150F μ。
答案：150 4105.4-⨯ 150例3. 如下图所示为一个平行板电容器，其电容为C ，带电荷量为Q ，上极板带正电，现将一个试探电荷q 由两极板间的A 点移到B 点，A 、B 两点间的距离为s ，连线AB 与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q 所做的功等于（ ）A. QdqCs B. Cd 2qQs C. Cd 2qQs D. Qd 2qCs 思维分析：以带电粒子在电场中的运动为背景，考查电容的概念，电场强度与电势差的关系，电场力做功。
由于电场力恒定，可以利用公式Fs W =计算。
解析：由电容U Q C =，两极板间的场强dU E =，方向垂直于板面由上极板指向下极板，电场力qE F =，得到CdqQ F =，由图中AB 方向可知，电场力对试探电荷做的功Cd2qQs 30sin Fs W =︒⋅=，故C 正确。
答案：C例4. 如下图所示，两板间距为d 的平行板电容器与一电源连接，开关S 闭合，电容器两极板间有一质量为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，把电容器两极板间距离增大，微粒将向下做加速运动解析：图中电容器极板间场强方向向下，由微粒静止的平衡条件mg=qE 知，电场力应向上，微粒带负电。
因电容器上、下两极板分别与电源正、负极等电势，所以电源电动势等于电容器两板间的电压，即qmgd Ed U ==，断开S 后，已充电的电容器两极板仍储有原来的电荷，板间场强不变，微粒仍保持原来静止状态不动。
保持S 闭合，增大两板间距d ，则两板间电压不变，由dU E =知，板间场强减小，此时qE mg >，微粒向下加速运动。
答案：BD【模拟试题】（答题时间：30分钟）1. 下列关于电容器的叙述正确的是（ ）A. 电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器B. 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C. 电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值D. 电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程，是将电容器储存的电能转化为其他形式的能2. 关于电容的说法正确的是（ ）A. 电容器简称电容B. 电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C. 电容器的电容由电容器本身的因素决定，与电容器是否带电无关D. 电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V 时电容器需要带的电荷量3. 下列关于电容器和电容的说法中，正确的是（ ）A. 根据U Q C =可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比 B. 对于确定的电容器，其两板间的电压与电荷量成正比C. 无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值恒定不变D. 电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板上的电压无关4. 一个电容器带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U ，若使其带电荷量增加C 1047-⨯，电势差则增加20V ，则它的电容是（ ）A. F 1018-⨯B. F 1028-⨯C. F 1048-⨯D. F 1088-⨯5. 如下图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中正确的是（ ）6. 如下图所示，平行板电容器的电容为C ，电荷量为Q ，板间距离为d ，今在两极板的中间放入一电荷q ，则它所受电场力的大小为（ ）A. 2d Qq 2kB. 2dQq 4k C. Cd Qq D. Cd Qq 27. 一个平行板电容器，当其电荷量增加C 100.1Q 6-⨯=∆时，两板间的电压升高V 10U =∆，则此电容器的电容C=____________F 。
若两板间电压为35V ，此时该电容器带电荷量为Q=_____________C 。
8. 如下图所示，A 和B 两平行金属板相距10mm ，M 点距A 板及N 点距B 板均为2mm 。
则板间场强为______N/C ，A 板电势为_____V ，N 点电势为______V ，电子在M 点具有的电势能为_______J 。
9. 一个22F μ的电容器充电至电压为9V ，然后断开电源。
由于漏电的原因，一段时间后极板的电压变为4V 。
则极板上的电荷量减少了__________。
10. 如下图所示，有一平行板电容器，电容为C ，A 板接地，中间开一小孔，通过这一小孔连续地向电容器射入电子，电子射入小孔的速度为0v ，单位时间内射入的电子数为n ，电子质量为m ，电荷量为e ，电容器原来不带电，电子射到B 板时均留在B 板上，则电容器两极板能达到的最大电势差为________，从开始射入电子到电容器两极板电势差达到最大所用的时间至少为__________。
【试题答案】1. BCD2. BCD3. BCD4. B5. BCD6. C7. 7100.1-⨯ ； 6105.3-⨯8. 400 ；-4 ；-0.8 ；191012.5-⨯9. 4101.1-⨯ C 10. e mv U 220=； ne cmv t 22=。