电容器的电容高一下学期物理人教版（2019）必修第三册

6第十章静电场中的能量4.1电容器的电容1知道什么是电容器及电容器的主要构造。2理解电容的概念及其定义式。3知道电容器充、放电的实验原理和实验电路。重难点手机闪光灯-常亮（手电筒模式）手机闪光灯-闪光模式为什么两种模式亮度明显不同？↓用电池供电↓用电容器供电说明：闪光模式在不到0.001s的短暂时间内发出强烈闪光，瞬间电流很大，各种电池都不能承受水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器”储存起来。图中的元件就是这样的“容器”——电容器。那么它的内部结构是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？电容器1.电容器：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.平行板电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层电介质，就组成了平行板电容器，这两个金属板叫作电容器的极板.电介质电容器的极板电容器的极板电容器平行板电容器电容器的充放电现象1.电容器的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，两个极板将分别带上等量的异种电荷。充电过程中电路中有短暂的充电电流电容器有储存电荷和电场能的本领一个极板上所带电量的绝对值叫电容器的电量Q。2.电容器的放电把充电后的电容器两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器不再带电。并有短暂的放电电流。电能转化为其他形式的能量1.电容器只能储存同种电荷。(

)2.电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷。(

)××电容常用电容器电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系①开关S1接1给A充电，观察电压表示数变化②开关S1接2，使另一个相同但不带电的B电容器与A并联，电压表示数变为原来的一半③闭合S2，给B放电。④重复②③，电压表示数每次都减少一半1ES1VB2AS22.根据实验结果你能得出什么结论？两极板间的电势差与电容器的电荷量成正比.A的电荷量会减半.1.电容器A、B相同，开关S2断开，开关S1先接1给电容器A充电，然后再接2，A的电荷量怎样变？1ES1VB2AS2电容器的电容(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，叫作电容器的电容。(2)定义式：______(比值定义法)Q指一个极板所带电荷量的绝对值

U—电容器两极板间的电势差(电压)(3)单位：电容的国际单位：法拉，简称：法，用字母F表示，常用的单位还有微法和皮法，1F＝106μF＝1012pF。(4)物理意义：描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。(5)由______表明，电容器的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。2.击穿电压和额定电压(1)击穿电压：电介质不被击穿时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电容器就会损坏。(2)额定电压：电容器外壳上标的电压是工作电压(或称额定电压)，也是电容器正常工作时所能承受的最大电压。(3)额定电压比击穿电压低。电容器的电容电容器与水容器类比容纳储存水容纳储存电荷电荷量Q水量V电势差U水位差h横截面S电容C+++++++++---------电容器水容器

常见的电容器手机上小巧的贴片电容电脑主板上大块头的电解电容可变电容器两组铝片的正对面积可调1.电容器的电容跟它所带电荷量成正比。(

)2.对于确定的电容器，它所带电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变。(

)3.同一个电容器额定电压和击穿电压相等。(

)4.当加在电容器的电压超过额定电压时，电容器将被击穿。(

)×√××1.(2022·普陀中学高二期中)心室纤颤是一种可危及生命的疾病。如图所示为一种叫作心脏除颤器的设备，某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是25μF，充电至6kV电压，如果电容器在3ms时间内完成放电，则下列说法正确的是A.电容器放电过程中电流保持不变B.电容器的击穿电压为6kVC.电容器充满电的电荷量是1.5CD.电容器充满电的电荷量是0.15C√电容器放电过程中电流随着电容器电荷量的减少而减小，故A错误；电容器铭牌上的电压为额定电压，所以根据题意可知电容器的额定电压为6kV，而击穿电压要比6kV高，故B错误；根据电容定义式可得电容器充满电的电荷量为Q＝CU＝25×10－6×6000C＝0.15C，故C错误，D正确。2.如图所示为某一电容器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40V降低到36V，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5×10－2FD.该电容器的电荷量变化量为0.2C由Q＝CU知，U降低，则Q减小，故为放电过程，A错，B对；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D错。√电容器电容的另一表达式如图所示，Q－U图像是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两板间的电势差，直线的斜率表示电容大小。因此C＝

，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所增加(或减小)的电荷量。实验：观察电容器的充、放电现象一位同学用电流传感器观察电容器放电过程的变化情况得到的I－t图像如图所示，电源电压是8V。(1)在图中画一个竖立的狭长矩形(在图的最左边)，它的面积的物理意义是什么？这一段时间内电路中流过的电荷量。(2)怎样根据I－t图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？试着算一算。通过计算图线与横轴围成的面积，约为42格，则Q≈3.4×10－3C。3.(2022·重庆西南大学附中高二月考)如图甲是利用电流传感器系统研究电容器充电情况的电路图。将电容器C1接入电路检查无误后进行了如下操作：①将S拨至1，并接通足够长的时间；②将S拨至2；③观察并保存计算机屏幕上的I－t图线，得到图乙中图线Ⅰ；④换上电容器C2重复前面的操作，得到图乙中图线Ⅱ。(1)操作①的作用是________________。使电容器不带电操作①的作用是使电容器不带电。(2)将S拨至2时，电流方向为______(填“A到B”或“B到A”)；充电结束后，电容器上极板带____(填“正”或“负”)电。A到B将S拨至2时电容器充电，电流方向为A到B；充电结束后，电容器上极板带正电。正(3)由I－t图线可以分析出，两个电容器充电结束后，C1带的电荷量_____(填“大于”“小于”或“等于”)C2带的电荷量；两个电容器相比较，C1的电容_____(填“大于”“小于”或“等于”)C2的电容。大于大于由于I－t图像与t轴围成图形的面积表示电荷量，则由I－t图线可以分析出，两个电容器充电结束后，C1带的电荷量大于C2带的电荷量；根据C＝

可知，C1的电容大于C2的电容。一、电容器任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器.二、电容常用电容器1.