第七节了解电容器

第七节了解电容器第一页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

(2)电容的物理意义：表征电容器容纳________本领的物理量，在数值上等于使电容器两板间的电压为________时电容器需要带的电荷量，与电容器是否带电________，与Q、U______. (3)电容的国际制单位是________，简称________，符号________，此外还有微法、皮法，三者关系是1F＝______μF＝______pF. 3．平行板电容器的电容 电容C与平行板间电介质的介电常数ε、正对面积S成________，与极板间距离成________，决定式C＝

εS4πkd.电荷1V无关无关法拉法F1061012正比反比第二页，共二十九页，编辑于2023年，星期四4．下列关于电容器和电容的说法中，不正确的是()

Q A．根据C＝可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，

U跟两板间的电压成反比

B．对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)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，其大小与加在两板上的电压无关A第三页，共二十九页，编辑于2023年，星期四知识点1电容器平行板电容器(1)基本结构：由两块彼此________、互相靠近的平行金属板组成．(2)带电特点：两板带_________电荷，分布在两板的内侧．(3)板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为__________，方向________板面．绝缘等量异种垂直第四页，共二十九页，编辑于2023年，星期四对电容器和电容的两点理解(1)电容器是一个仪器，而电容是一个物理量，它表征了电容器容纳电荷的本领．(2)电容器的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值．第五页，共二十九页，编辑于2023年，星期四【例1】下列关于电容器的叙述中错误的是()

A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的电容器才称为电容器

B．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，都能组成电容器，而且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第六页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

解析：并不是只有带电时的电容器才称为电容器，A错，B对．每个极板所带电荷量的绝对值称为电容器的带电荷量，C对．电容器充电的过程中其他形式的能转化为电能，放电过程中电能转化为其他形式的能，D对．答案：A第七页，共二十九页，编辑于2023年，星期四【触类旁通】

1．(双选)关于电容器及它的充放电，下列说法正确的是()

A．电容器是一个阻值很大的电阻器

B．把电容器接在直流电路中可以导电

C．把电容器接在直流电路中是不导电的

D．把电容器接在电路中，两端有电压，电容器两极板就带电第八页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

解析：由电容器的定义可知，电容器的两极板彼此绝缘，在直流电路里是不导电的，与电阻器有本质的区别，故选项A、B错误，选项C正确；当电容器接在电路中时，电容器的两端就产生了电压，这样就会使电容器的两极板带电，故选项D正确．答案：CD第九页，共二十九页，编辑于2023年，星期四知识点2电容1．定义：电容器所带电荷量Q与它的两极板间的电势差U的________，叫做这个电容器的电容．2．定义式：C＝________.

3．单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，符号是______．法拉这个单位太大，实际使用中常常采用较小的单位：________和________．它们之间的换算关系是__________________________．4．物理意义：表征电容器________电荷本领的物理量．比值F微法皮法1F＝106μF＝1012pF容纳第十页，共二十九页，编辑于2023年，星期四电势φ，都是用比值法定义的．电容C＝，但不能说电容C与1．电容C是用比值定义法定义的，本章学过的电场强度E、QUQ成正比、与U成反比，电容C由电容器本身的性质决定，与Q、U的大小无关．2．电荷量Q＝CU，电荷量随电压的升高而增大，与电压成正比．第十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期四【例2】下列关于电容器的说法中，正确的是()

A．电容越大的电容器，带电荷量也一定越多

B．电容器不带电时，其电容为零

D．电容器的电容跟它是否带电无关

解析：电容器的电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，这是比值法定义的物理量，C与电容器所带电量Q和两极板间电压无关，故D选项正确．

答案：D第十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期四【触类旁通】C2．电容器的电容大小取决于()A．电容器的带电量B．电容器两极板间的电势差C．电容器本身的构造D．构成电容器的金属材料的性质第十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期四知识点3决定电容的因素1．影响平行板电容器电容的因素

(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______________反比．(2)决定式：C＝________，k为______________．2．电容器的额定电压和击穿电压

(1)额定电压：电容器能够____________工作时的电压．

(2)击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的________电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏．正对面积介电常数两板间的距离静电力常量长期正常最小第十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期四公式C＝

εS4πkd是平行板电容器电容的决定式，公式反映出影响平行板电容器电容大小的因素，此式只对平行板电容器适用．第十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期四【例

3】一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5

C增加到Q2＝3.6×10－5C时，两板间的电势差从U1＝10V增加

到U2＝12V，求这个电容器的电容多大？如要使两极板电势差从U1＝10V降到U

′2＝6V，则每板需减少多少电荷量？

第十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期四第十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期四【触类旁通】

3．有一充电的平行板电容器，两板间的电压为3V，现设法使它的电荷量减少3.0×10－4C，导致电容器两极板间的电压

1 3板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是______．降到原来的，电容器原来所带的电容是______μF.若电容器极150150μF第十八页，共二十九页，编辑于2023年，星期四第十九页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

平行板电容器的动态分析

1．电容器的充放电

(1)电容器充电过程的特点(如图1－7－1所示)： ①充电电流：电流方向是从正极板流进，电流由大到小． ②电容器所带电荷量增加． ③电容器两极板间电压升高． ④电容器中电场强度增加．

注意：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．图1－7－1第二十页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

(2)电容器放电过程的特点(如图1－7－2所示)： ①放电电流：电流方向从正极板流出，电流由大变小． ②电容器上所带电荷量减少． 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．

注意：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．图1－7－2第二十一页，共二十九页，编辑于2023年，星期四QU

εS

.4πkd(2)三个公式：①C＝；②U＝Ed；③C＝2．平行板电容器的动态分析的思路和方法(1)两种情况：①保持两极板与电源相连，则电容器两极板间电压不变．②充电后断开电源，则电容器的电量不变．第二十二页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

类型内容始终与电源连接充电后与电源断开不变量U不变Q不变自变量dS因变量

(3)方法：找不变量与变化量之间的公式来决定要比较的量的变化关系．如下表：注意：ε变化体现在电容器中间插介电物质，插金属板相当于d减小．第二十三页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

【例4】如图

1－7－3所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止．若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？图1－7－3第二十四页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

思路点拨：带电液滴静止时，所受的静电力和重力平衡，液滴带负电，由于液滴所受重力不变，液滴运动状态随静电力的变化而变化，由于F＝qE，因此只要分析出场强E的变化情况即可．第二十五页，共二十九页，编辑于2023年，星期四思维总结：平行板电容器动态分析的基本思路：

(1)在判断电容器相关物理量的变化时，首先要弄清哪些量是不变的，然后根据不变量和相关公式推断其他待分析量的变化情况．(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．第二十六页，共二十九页，编辑于2023年，星期四时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图1－7－4所示，则() 图1－7－4【触类旁通】

4．(双选)平行板电容器的两极板

A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部．闭合开关S，电容器充电，这第二十七页，共二十九页，编辑于2023年，星期四

A．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大

B．保持开关S闭合，带正电的A板向B板