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高中物理电容器

考点24 电容器和电容量

【考点知识方法解读】

1. 两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷

量Q与电容器两极板之间的电势差U的比值定义为该电容器的电容量，即C=Q/U。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定，与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。

2. 动态含电容器电路的分析方法：

①确定不变量。若电容器与电源相连，电容器两极板之间的电势差U不变；若电容器充电后与电源断开，则电容器两极板带电荷

量Q不变。

②用平行板电容器的决定式C=

4 S

分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大，电容量增大；若两极板之间的距离 d 增大，

电容量减小；若插入介电常数ε较大的电介质，电容量增大。

③用电容量定义式C=Q/U分析电容器所带电荷量变化（电势差U 不变），或电容器两极板之间的电势差变化（电荷量Q不变）。

④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变，带电荷量不变，两极板之间的距离 d 变化，两极板之间的电场强度不变；若两极板之间的电势差不变，若两极板之间的距离 d 变化，由E=U/d 可分析两极板之间的电场强

度的变化。

【最新三年高考物理精选解析】

1.（2012·新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若

一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子

A．. 所受重力与电场力平衡B．. 电势能逐渐增加C．. 动能逐渐增加D．. 做匀变速直线运动

2. （2012·江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量

C和两极板间的电势差U的变化情况是

A．C和U均增大 B ．C增大，U减小 C ．C减小，U增大 D ．C和U均减小

3：（2011 天津理综第 5 题）板间距为 d 的平行板板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1 现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d/ 2，其他条件不变，这时两极板间电势差U2 ，板间场强为E2，下列说法正确的是

A. U2=U1，E2=E1

B. U2=2U1，E2 =4E1

C. U2=U1 ，E2=2E1

D. U2=2U1，E2=2E

4．（2010·北京理综）．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如题 1 图）。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。实验中，极板所带电荷量不变，若

A. 保持S 不变，增大d，则变大

B. 保持S 不变，增大d，则变小

C. 保持d 不变，增大S，则变小

D. 保持d 不变，增大S，则不变

5．(2010 ·重庆理综) 某电容式话筒的原理示意图如题 3 图所示，E为电源，R为电阻，薄片P 和Q为两金属基板。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点的低 D ．M点的电势比N点的高

6．（2010·安徽理综）如题 6 图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0 为定值电阻，R1、R2 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内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2，关于 F 的大小判断正确的是

A．保持R1 不变，缓慢增大R2 时，F 将变大

B．保持R1 不变，缓慢增大R2 时，F 将变小

C R R F．保持不变，缓慢增大时，将变大 2 1

M N

D．保持R2 不变，缓慢增大R1 时，F 将变小

7. （2012·浙江理综）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电

容器C 置于储罐中, 电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图所示。当开关从 a 拨到 b 时，由L 与C R0

构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。当罐中液面上升时（）

A. 电容器的电容减小

B. zx xk电容器的电容增大

C. LC回路的振荡频率减小

D. LC回路的振荡频率增大

E S

8. （2012·海南物理）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E 和Q表示。下列说法正确的是

A．保持U 不变，将 d 变为原来的两倍，则 E 变为原来的一半 B ．保持 E 不变，将 d 变为原来的一半，则U变为原来的两倍C．保持d 不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D ．保持 d 不变，将Q变为原来的一半，则 E 变为原来的一半

9. （2012·全国理综）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和

竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。

电容和电容器·知识点精解

1．电容的定义

(1)电容器

①作用：电容器是电气设备中常用的一种重要元件，可以用来容纳电荷。

②构成：两金属板间夹上一层绝缘物质( 电介质) 就是一个最简单的电容器。两个金属板就是电容器的两个电极。

③充电与放电：使电容器带电叫充电；使充电后的电容器失去电荷叫放电。

④电容器所带电量：电容器的一个极板上所带电量的绝对值。

⑤击穿电压与额定电压：加在电容器两极上的电压如果超过某一极限，电介质将被击穿从而损坏电容器，这个极限电压叫击穿电压；电容器长期工作所能承受的电压叫做额定电压，它比击穿电压要低。

(2)电容的定义：电容器所带电量与两板间电势差之比叫电容。定义式为

①单位：在国际单位制中，电容单位是法(F) 。常用单位有：微法( μF)和皮法(pF) 。它们的换算关系是

12pF ②物理意义：表示电容器容纳电

1F=106uF=10

荷本领大小的物理量。

2．平行板电容器电容的决定因素

平行板电容器的电容，跟介电常量ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离 d 成反比。用公式表达为

下面表中为几种电介质的介电常量的值。

3．常用电容器：常用的电容器可分为固定电容器和可变电容器。

(1)固定电容器：固定电容器的电容是固定不变的，常用的有纸质电容器及电解电容器。

①纸质电容器：在两层锡箔或铅箔中间夹以在石蜡中浸过的纸，一起卷成圆柱体而制成的电容器(图1-49(a))。

②电解电容器：这种电容器是用铝箔作阳极，用铝箔上很薄的一层氧化膜作电介质，用浸渍过电解液的纸作阴极制成的(图

1-49(b))。由于氧化膜很薄，这种电容器的电容较大。电解电容器的极性是固定的，使用时正负极不能接错，不能接交流电。

(2)可变电容器：①特点：电容可以改变。

②构成：由两组铝片组成(图1-49(c))，固定的一组铝片叫定片，可以转动的一组铝片叫动片。使用时可以转动动片使两组铝

片正对面积发生变化从而改变电容的大小。

(3)电路中常用的几种电容器的符号如图1-49(d)所示。

【例1】图1-50中平行放置的金属板A、B组成一只平行板电容器。在不断开电键K时，①使A板向上平移

拉开一些；②使A板向右平移错开一些；③往A、B间充入介电常量ε＞1的电介质。试讨论电容器两板电势

差U、电量Q、板间场强E的变化情况。若断开电键K，情况又如何？

【例2】如图1-51所示，两块水平放置的平行金属板M、N，相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，

M板接地，M板的正中央有一小孔B。从B孔正上方h处的A点，由静止一滴一滴地滴下质量为m、电量为q

的带电油滴，油滴穿过B孔后落到N板，把全部电量传给N板，若不计空气阻力及板外电场：问：(1)第几滴油滴将在M、N板间作匀速直线运动？(2)能达到N板的液滴不会超过多少滴？

【例3】在静电复印机里，常用图1-52所示的电路来调节A、C两板间电场强度的大小，从而来控制复印件的颜色深浅。在操作时，

首先对金属平板A、B组成的平行板电容器充电。该电容器的B板接地，A、B间充有介电常量为ε的电介质，充电后两板间的电势

差为U。而后，断开该充电电源，将连接金属平板C和可调电源ε的开关K闭合。这样，A、C两板间的电场强度将随可调电源ε的电压变化而得以调节。已知C板与A板很近，相互平行，且各板面积相等。A、B板间距离为d1，A、C板间的距离为d2，A、C板间的空气介电常量取为1。试求：当电源ε的电压为U0时，A、C两板间某点P处的电场强度。

图11-3

［例4］如图11-3 所示的电路中， 4 个电阻的阻值均为R，E为直流电源，其内阻可以不计，没有标明哪一极是正极. 平行板电容器两极板间的距离为d. 在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m, 电量为q 的带电小球. 当电键K 闭合时，带电小球静止在两极板间的中点O上. 现把电键打开，带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞，设在碰撞时没有机械能损失，但带电小球的电量发生变化. 碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板. 求小球与电容器某个极板碰撞后所

带的电荷.

［例5］如图11-4 所示，电容器C1＝6 μF，C2＝3 μF，电阻R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，当电键K 断开时，A、B

两点间的电压U AB＝？当K 闭合时，电容器C1 的电量改变了多少（设电压U＝18 V）?

图11-4

小结：电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电电流，

一旦电流达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大（只考虑电容器是理想不漏电的情况）

的元件，电容电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电量时，可在相应的位置补上.分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确地判断并求出电容器的两端的电压，其具体方法是：

1.确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压.

2.当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压.

3.对于较复杂电路，需要将电容器两端的电势与基准点的电势比较后才能确定电容器两端的电压.

3.如图11-7 所示，E＝10 V，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μ，F电池内阻可忽略.

（1）闭合开关K，求稳定后通过R1 的电流；（2）然后将开关K 断开，求这以后通过R1 的总电量.

图11—7 图11—8 图11—9

4.如图11-8 所示的电路，已知电池电动势E＝90 V，内阻ｒ＝5 Ω，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，板面水平放置的平行板电容器的两极板

M、N 相距d=3 cm，在两板间的正中央有一带电液滴，其电量q=-2 ×10

－7 C，其质量m =4.5 ×1－05 kg，取g=10 m/s2，问（1）若液滴恰好能静止平衡时，滑动变阻器R 的滑动头C正好在正中点，那么滑动变阻器的最大阻值R m 是多大?

（2）将滑动片C迅速滑到 A 端后，液滴将向哪个极板做什么运动?到达极板时的速度是多大?

5.如图11-9 所示.两根相距为L 的竖直金属导轨MN 和PQ 的上端接有一个电容为C的电容器，质量为m 的金属棒ab 可紧贴竖直导轨无摩擦滑动，且滑动中ab 始终保持水平，整个装置处于磁感应强度为 B 的磁场中，不计电阻，求最后通过C的充电电流.

3.图11-10 所示，金属棒ab 质量m=5 g，放在相距L=1 m 的光滑金属导轨MN、PQ 上，磁感应强

度B=0.5 T，方向竖直向上，电容器的电容C= 2μF，电源电动势E＝16 V，导轨距地面高度h=0.8 m. 当

单刀双掷开关先掷向 1 后，再掷向2，金属棒被抛到水平距离s=6.4 cm 的地面上，问电容器两端的电

压还有多大?

图

考点24 电容器和电容量

3【答案】：C【解析】：由板间距为 d 的平形板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1，可知板间距为 d 的

平形板电容器电容量C=Q/U1；板间场强为E1= U1/d 。根据平行板电容器电容量决定式，将电容器板间距变为1

d ，其电容量为2C。

电容器所带电荷量变为2Q，其电势差U2 =2Q/2C= U1，板间场强E2= U

2/( 1

d )=2 U1/d=2 E1，所以选项C正确。

6. 【答案】D【解析】电容式话筒与电源串联，电压U 保持不变。在P、Q 间距增大过程中，根据平行板电容决定式 C

可4 kd 知，d 增大，电容量C减小，选项 A 错误；又根据电容量定义式C=Q/U得电容器所带电荷量Q减小，选项 B 错误；电容器

的放电电

流通过R的方向由M到N，所以M点的电势比N点的高。选项C错误D正确。

7【答案】：BC【解析】当罐中液面上升时，由平行板电容器的决定式，电容器的电容增大，选项 A 错误B 正确；LC回路的振荡周期增大，振荡频率减小，选项C正确D错误。

10.

9【答案】：2Q【解析】：两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6，小球所受电场力F1 =mgtan(π/6 ) 。设电容器电容量为C，两极板之间距离d，则两极板之间电压U1=Q/C，两极板之间电场强度E1= U1/d ，F1=q E 1。

电容和电容器·知识点精解例1

电压U不变。小。由于Q=CU，【解题】

板间

电键K不断开时，电容器两极

U不变，所以Q变小；平行板电客器内部电场为身强

②两板错开意味着正对面积S变小。由C∝S可知C变小，由Q=CU，

，

Q不变。

K断开后，意味着电容器所带电量

电键

②两板错开时S变小，由C∝S可知，C变小，所以U变大，而

【例2】【分析思路】带电油滴将所带的电量传给N板，因静电感应使M板带上等量异种电荷，这就使电容器带电，M、N板间存在匀强电场。当电场力等于重力时，油滴作匀速直线运动，此时油滴从A点落到N板时重力做的功等于克服电场力做的功。油滴至

N板速度为零，即为最后一滴落至N板的油滴，其余以后落下的油滴来达N板即反方向向上运动。

【解题】(1)设第n滴油滴将在两板间作匀速直线运动。所以，当第n滴油

，

滴作匀速直线运动下落时，两板间的场强由平衡条件可知，此时有

。

(2)设能到达N板的

，

液滴不会超过n′滴，即第n′滴在两板间作匀减速直线运动，到达N板时的速度刚好为零。由动能定理得mg(h+d)-qU′=0，其中U′为第n′油滴运动时两板间的电压，则

由以上两式联立解得

，

【例3】【分析思路】首先对平行金属板A、B组成的电容器充电时，A板带上的电荷设为Q，则Q=C1U。开关K闭合后等效电路如图1-53所示，由于金属板B和电源负极都接地，所以它们电势均为零。设此时金属板A、B间的电势差为U1，金属板A、C间的电势差为U2，则由于电源电压为U0，所以有U1+U2=U0。可见，开关K闭合后，金属板A、B间的电势差将变小，故金属板A、B上的电荷将发生变化。孤立导体A的电荷将重新分布，设其上表面带负电荷为-Q2，下表面带正电荷为+Q1，则有Q1+(-Q2)=Q。于是金属板B 上的电荷将由-Q减少为-Q1，金属板C的电荷为+Q2。下面的任务就是用尽量多的已知量表示出Q2，则

B的电荷要减少，孤立导体A上的电荷尊重新分布，充电稳定后，孤立导

。

体A处于静电平衡状态，是等势体，才能列出U1+U2=U0的关系式。当然，熟练运用所学公式以及运算技巧也是解答该题的必要条件。

【解题方法】处于静电平衡状态的导体的性质、电容的定义、匀

【解题】K闭合后的等效电路如图1-53所示。设A、B板间的电容为C1，电势差为U1。A、C板间的电容为C2，电势差为U2。金属

板的面积为S，则而各板表面上的电量分别为如图所示1-53的±Q1和±Q2，

，

于是有

另外，A板两表面上电量的代数和应该等于K闭合前该板上所带的电量，设为Q，即

而Q又可以从K闭合前A、B板间的电势差求得：、

，

将式⑧代入式⑦，得

，

将式⑨与式⑥联立消去Q1，得

由于A、C两板间电场可近似认为匀强电场，所以P点的电场强度EP为

由电路图可以看出，因R4支路上无电流，电容器两极板间电压，无论K是否闭合始终等于电阻R3上的电压U3，当K闭合时，【例4】

设此两极板间电压为U，电源的电动势为E，由分压关系可得U＝U3＝

3E①，小球处于静止，由平衡条件得

＝mg②，当K

断开，由R1 和R3串联可得电容两极板间电压U′为U′＝

2 ，③，由①③得U′＝

U④，U′＜U 表明K 断开后小球将向下极板运

动，重力对小球做正功，电场力对小球做负功，表明小球所带电荷与下极板的极性相同，由功能关系mg

2 －q

m v2－0⑤，

因小球与下极板碰撞时无机械能损失，设小球碰后电量变为q′，由功能关系得q′U′－mgd=0－

2 m v2⑥，联立上述各式解得q′＝

即小球与下极板碰后电荷符号未变，电量变为原来的7/6.

解题方法与技巧：在电路中电容C1、C2 的作用是断路，当电键K 断开时，电路中无电流，B、C等电势，A、D 等电势，因此【例5】

U AB＝U DB＝18 V，U AB＝U AC＝U DB＝18 V，K 断开时，电容器C1 带电量为Q1＝C1U AC＝C1U DC＝6×10－6×18 ＝C 1.08 ×1－04 C.

当K 闭合时，电路R1、R2 导通，电容器C1 两端的电压即电阻R1 两端的电压，由串联的电压分配关系得：U AC＝

＝12 V

此时电容器C1 带电量为：Q1′＝C1U AC＝7.2×10－5 C，电容器C1 带电量的变化量为：ΔQ＝Q1－Q1′＝3.6 ×1－05 C，所以C1 带电量减少了

4. ×10

－5C

参考答案：

7.电容器稳定后相当于断路，Ｋ断开前电容器相当于和R2 并联，K 断开前，电容器相当于直接接到电源上，K 断开前后通过R1 的电

量即为前后两状态下电容器带电量之差. 电容器稳定后相当于断路，则：（1）Ｉ1＝Ｉ

总＝

R1 R

(4 6)

A＝１A

（2）断开K 前，电容器相当于和R2 并联，电压为Ｉ2R2，储存的电量为Q1＝CI1R2

，断开K 稳定后，总电流为零，电容器上电压为E，储存电量为Q2＝CE，所以通过R1 的电量为：ΔQ＝Q2－Q1＝C（E－I1R2）＝1.2×10－3 C

8.滑动变阻器R的滑动触头C正好在AB 正中点时对液滴进行受力分析知，重力G 与电场力Ｅq 平衡，从而求得电容器两极电压，也

就是BC间电压，然后据闭合电路欧姆定律求得R BC，从而求得R m.。将滑片 C 迅速滑到 A 端后，由闭合电路欧姆定律可求得AB间电

压，即电容器两板间电压ＵAB＝ＵMN′＝

90 15

×90即ＵMN′＝77 V 大于C在中央时电压，对液滴分析受力知电场力大于重力，所

以

向M 板运动，由动量定理便可求得速度. （1）滑片 C 在AB 中央时，对带电液滴由平衡条件得mg =q

U MN

，所以ＵMN＝

mgd q =

45 10

10 2

V＝67.5（V），由题意知U MN＝ＵBC＝67.5 V，由欧姆定律得

＝ＵBC

即

15 90

R 2

＝67.5，所以R m＝90 Ω。（2）滑片滑到 A 时，ＵMN′＝

V＝77（V）＞67.5 V

U MN

所以液滴向M 板运动，设达M 板时速度为v，由动能定理得q·mg

m v2 所以v=0.2 m/s

9.经分析知最终ab 棒做匀加速下滑，设最终充电电流为I，在Δt 内电量、速率、电动势的变化量分别为ΔQ、Δv 和ΔE

则有I＝

t ＝C·

＝CBL·

＝CBLa，由牛顿第二定律有mg -BIL=ma，解得I＝

mgCBL

m B 2 2

L C

10.电容器充电后电量为Q＝CE.开关掷向位置 2 时，电容器通过ab 放电，其放电电量为ΔQ，则通过棒中电流为I＝Q t

金属棒受安培力F＝BIL＝BL

t ①，据动量定理FΔt ＝mv－０②，由平抛运动可知v=s/

③，由式①、②、③得

BL Q

·tΔ＝mｓ

，所以ΔQ＝

＝1.6×10－5C，电容器所余电量Q′＝Q－ΔQ＝CE－ΔQ＝1.6 ×1-50C，所以电容器两

端电

压为Ｕ′＝Q

＝８V。

（二）重难点阐释

二、要点精析

（一）对电容的理解

电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量．由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定，与电容器是否带电，带电量的多少、板间电势差的大小等均无关．

（二）平行板电容器电容的决定因素

平行板电容器的电容与板间距离d成反比，与两半正对面积S成正比，与板间介质的介电常数成正比，其决定式是：

4 s

（三）电容器的动态分析

平行板电容器动态分析这类问题的关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量．哪些是因变量，同时注意理

解平行板电容器演示实验现象的实质，一般分两种基本情况：一是电容器两极板的电势差U保持不变（与电源连接）；二是电容器的带电量Q保持不变（与电源断开）

电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场

的变化．这里一定要分清两种常见的变化：

（1）电键K保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），这种情况下带电量Q CU C，而

4 S

，

（2）充电后断开K，保持电容器带电量Q恒定，这种情况下（四）电容器与恒定电流相联系C

, E

在直流电路中，电容器的充电过程非常短暂，除充电瞬间以外，电容器都可以视为断路．应该理解的是：电容器与哪部分电路并联，

电容器两端的电压就必然与哪部分电路两端电压相等．

（五）带电粒子（或带电体）在电场中的平衡问题

在历年高考试题中，常常是电场知识与力学知识联系起来考查．解答这一类题目的关键还是在力学上．当带电体在电场中处于平衡

状态时，只要在对物体进行受力分析时，注意分析带电体所受的电场力，再应用平衡条件即可求解．

（六）带电粒子（或带电体）在电场中的加速问题

对于此类问题，首先对物体受力分析，进而分析物体的运动情况（加速或减速，是直线还是曲线运动等），常常用能量的观点求解．（1）若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力功还是变力功，以及初态和末态的动能增量．

（2）若选用能量守恒定律，则要分清有多少种形式的能在转化，哪种能量是增加的，那种能量是减少的．

（七）带电粒子（或带电体）在电场中的偏转问题

U L 如图所示，质量为m电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度v0 射入长L 板间距离为 d 的平行板电

容器间，两板间电压为U，求射出时的侧移、偏转角和动能增量等． d

解题方法：分解为两个独立的分运动：平行极板的匀速运动（运动时间由此分运动决定）L v t

0 ，垂

，q

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(完整)高中物理电容器资料

考点24 电容器和电容量【考点知识方法解读】 1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量，即C=Q/U 。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定，与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。 2.动态含电容器电路的分析方法： ①确定不变量。若电容器与电源相连，电容器两极板之间的电势差U 不变；若电容器充电后与电源断开，则电容器两极板带电荷量Q 不变。 ②用平行板电容器的决定式C= 4S kd επ分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大，电容量增大；若两极板之间的距离d 增大，电容量减小；若插入介电常数ε较大的电介质，电容量增大。 ③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化（电势差U 不变），或电容器两极板之间的电势差变化（电荷量Q 不变）。 ④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变，带电荷量不变，两极板之间的距离d 变化，两极板之间的电场强度不变；若两极板之间的电势差不变，若两极板之间的距离d 变化，由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。【最新三年高考物理精选解析】 1.（2012·新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A ．.所受重力与电场力平衡 B ．.电势能逐渐增加 C ．.动能逐渐增加 D ．.做匀变速直线运动 2.（2012·江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A ．C 和U 均增大 B ． C 增大，U 减小 C ．C 减小，U 增大 D ．C 和U 均减小 3：（2011天津理综第5题）板间距为d 的平行板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d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差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 1 B. U 2=2U 1，E 2=4E 1 C. U 2=U 1，E 2=2E 1 D. U 2=2U 1，E 2=2E 1 4．（2010·北京理综）．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如题1图）。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，增大S ，则θ 变小 D. 保持d 不变，增大S ，则θ 不变 5．(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属基板。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 点的低 D ．M 点的电势比N 点的高 6．（2010·安徽理综）如题6图所示，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内部。闭合电键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. （2012·浙江理综）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图所示。当开关从a 拨到b 时，由L 与C 构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。当罐中液面上升时（） A. 电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大z x x k C. LC 回路的振荡频率减小 D. LC 回路的振荡频率增大 8. （2012·海南物理）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示。下列说法正确的是 A ．保持U 不变，将d 变为原来的两倍，则E 变为原来的一半 B ．保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的两倍 C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半 D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 9.（2012·全国理综）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。电容和电容器·知识点精解 1．电容的定义 E S R 0 R 1 R 2 M N

(完整)高中物理电容器

第12课时电容器电容一、知识内容： 1、电容器： ① 电容器：任何两个相互靠近而又彼此绝缘的导体组成电容器。 ② 电容器的作用：是用来储存电荷。使电容器带电量增加的过程是充电过程（如图双向开关接A ），使电容器带电量减少的过程是放电过程（图中双向开关接B ）。 ③ 电容器的电量：两极带等量的异种电荷，每个极板所带电量的绝对值-----电容器电量。 2、电容： ① 定义：电容器的带电量与两极间电势差的比值。 ② 定义式： U Q C = 单位：法拉，（F 、 F μ、pF 、） ③ 意义：表示电容器容纳电荷本领大小，大小由电容器的结构决定的，与电容器是否带电、带多少电荷、以及电势差大小无关。 ④ 计算式：U Q U Q C ??==。 3、平行板电容器：kd S C r πε4=；（1）公式kd S C r πε4=是平行板电容器的决定式，只适用于平行板电容器．（2）平行板电容器内部是匀强电场E=U/d ．（3）电容器的电势差的测量：静电计（如右图）静电计是可用来测量电势差的仪器，使用时将它的金属球与电容器一极板相连，外壳与另一极板相连，从指针偏角便可比较电容器两极板间的电势差，指针偏角越大，电势差越大．（静电计不能用伏特表代替）（4）电容器的d 、s 、r ε变化 → 电容器的Q 、U 、C 、E 的变化： A 、确定不变量。当电容器与电源线连接时两板间电势差保持不变；当电容器带电后与电路断开时电容器的带电量保持不变． B 、用决定式kd S C r πε4= 分析平行板电容器的电容的变化；C 、用定义式U Q C = 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化； D 、用d U E =分析电容器间场强的变化。二、应用举例：【例1】如图，A 、B 为水平放置的平行板电容器，正对面积为S ，板间距离为d ，电容为C ，两板间有一个质量为m 带电粒子，静止于P 点，电源电动势为U ，讨论下述问题： ⑴ 带电粒子的带电量。 ⑵ 极板靠近过程中，粒子如何运动，微安表中有无电流流过。 ⑶ 将A 、B 板错开一些，粒子如何运动，微安表中有无电流流过。 ⑷ 在A 、B 板间插入一个金属框，且P 点在金属框内，粒子如何运动，微安表中有无电流流过。 ⑸ 在A 、P 间插入一个金属框，粒子如何运动，微安表中有无电流流过。 + + + --- B A

高中物理电容和电容器知识例解

高中物理电容和电容器知识例解 1．电容的定义 (1)电容器 ①作用：电容器是电气设备中常用的一种重要元件，可以用来容纳电荷。 ②构成：两金属板间夹上一层绝缘物质(电介质)就是一个最简单的电容器。两个金属板就是电容器的两个电极。 ③充电与放电：使电容器带电叫充电；使充电后的电容器失去电荷叫放电。 ④电容器所带电量：电容器的一个极板上所带电量的绝对值。 ⑤击穿电压与额定电压：加在电容器两极上的电压如果超过某一极限，电介质将被击穿从而损坏电容器，这个极限电压叫击穿电压；电容器长期工作所能承受的电压叫做额定电压，它比击穿电压要低。 (2)电容的定义电容器所带电量与两板间电势差之比叫电容。定义式为 ①单位：在国际单位制中，电容单位是法(F)。常用单位有：微法(μF)和皮法(pF)。它们的换算关系是 1F=106uF=1012pF ②物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。 2．平行板电容器电容的决定因素平行板电容器的电容，跟介电常量ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。用公式表达为

下面表中为几种电介质的介电常量的值。 3．常用电容器常用的电容器可分为固定电容器和可变电容器。 (1)固定电容器固定电容器的电容是固定不变的，常用的有纸质电容器及电解电容器。

①纸质电容器：在两层锡箔或铅箔中间夹以在石蜡中浸过的纸，一起卷成圆柱体而制成的电容器(图1-49(a))。 ②电解电容器：这种电容器是用铝箔作阳极，用铝箔上很薄的一层氧化膜作电介质，用浸渍过电解液的纸作阴极制成的(图1-49(b))。由于氧化膜很薄，这种电容器的电容较大。电解电容器的极性是固定的，使用时正负极不能接错，不能接交流电。 (2)可变电容器 ①特点：电容可以改变。 ②构成：由两组铝片组成(图1-49(c))，固定的一组铝片叫定片，可以转动的一组铝片叫动片。使用时可以转动动片使两组铝片正对面积发生变化从而改变电容的大小。 (3)电路中常用的几种电容器的符号如图1-49(d)所示。【例1】图1-50中平行放置的金属板A、B组成一只平行板电容器。在不断开电键K时，①使A板向上平移拉开一些；②使A板向右平移错开一些；③往A、B间充入介电常量ε＞1的电介质。试讨论电容器两板电势差U、电量Q、板间场强E的变化情况。若断开电键K，情况又如何？【分析思路】解决本题的关键在于明确电容器所涉及的不变量。不断开电键时，意味着电容器两板间的电压U保持不变；断开电键后，意味着电容器所带电量是不变的。明确以上两点，即可再根据电容的定义式及平行板电容器电容的决定因素来讨论本题。

高中物理电容器和电容典型例题解析

电容器和电容典型例题【例1】平行板电容器所带的电荷量为Q＝4×10-8C，电容器两板间的电压为U＝2V，则该电容器的电容为；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为，两板间电场强度变为原来的倍，此时平行板电容器的电容为。【例2】如图电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上时，静电计张开一个角度，下述情况中可使指针张角增大的是 A、合上S，使A、B两板靠近一些 < B、合上S，使A、B正对面积错开一些 C、断开S，使A、B间距增大一些 D、断开S，使A、B正对面积错开一些【例3】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点，如图所示，以E表示两板间的场强，U表示电容器两板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置则：（）（ A、U变小，E不变 B、E变小，W不变 C、U变小，W不变 D、U不变，W不变【例4】置于真空中的两块带电的金属板，相距1cm，面积均为10cm2，带电量分别为Q1=2×10-8C，Q2=-2×10-8C，若在两板之间的中点放一个电量q=5×10-9C的点电荷，求金属板对点电荷的作用力是多大【例5】A，B两块平行带电金属板，A板带负电，B板带正电，并与大地相连接，P为两板间一点。若将一块玻璃板插入A，B两板间，则P点电势将怎样变化。 ] 【例6】一个平行板电容器，使它每板电量从Q1=30×10-6C增加到Q2=36×10-6C时，两板间的电势差从U1=10V增加到U2=12V，这个电容器的电容量多大如要使两极电势差从10V降为U2'=6V，则每板需减少多少电量．【例7】一平行板电容器的电容量为C，充电后与电源断开，此时板上带电量为Q，两板间电势差为U，板间场强为E．现保持间距不变使两板错开一半（图1），则下列各量的变化是：电容量C′=______，带电量Q′=______，电势差U′=______，板间场强E′______．

高中物理选修3-1电容器的电容知识点

高中物理选修3-1电容器的电容知识点一、电容器 1.电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。 2.电容器的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。 3.电容器的充电、放电. 操作：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。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,电场能转化为电能二、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U的比值，叫做电容器的电容 C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值

①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关。常用单位有微法(μF)，皮法(pF)1μF=10-6F，1pF=10-12F 2.平行板电容器的电容C：跟介电常数成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。 3.电容器始终接在电源上，电压不变;电容器充电后断开电源，带电量不变。 (一)预习学习的第一个环节是预习。有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。)将知识预先浏览一下，一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。 (二)上课 (1)主动听课. 听课可分成三种类型：即主动型、自觉型和强制型。主动型就是能够根据老师讲课的程序主动自觉地思考，在理解基础知识的基础上，对难点和重点进行推理性的思维和接受;自觉型则是能对老师讲课的程序进行思考，能基本接受讲解的内容和基础知识，对难点和重点一般不能进行自觉推理思维，要在老师的指导下才能完成这一过程;而强制型则是指在课堂学习中，思维迟缓，推理滞留，必须在老师的不断指导启发下才能完成学习任务。如果属于强制型，那要试着改变自己，由强制型变为自觉型;如果是自觉型，还要加强主动

高中物理选修3-1第一章 8 电容器的电容--教师版

8 电容器的电容--教师版 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是电容器及平行板电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式. 3.了解电容器充电和放电现象及能量转换．科学探究：1.会正确连接电路，认真观察电容器的充放电过程.2.通过探究得出平行板电容器电容的影响因素．科学思维：1.通过类比建立电容的概念；通过电容的定义进一步体会比值定义法.2.结合具体问题构建电容器动态分析模型．一、电容器 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．电容器的充放电 (1)充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量的异号电荷的过程，充电过程中，由电源获得的电场能储存在电容器中． (2)放电：用导线把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，放电过程中，电场能转化为其他形式的能量．二、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． 2．定义式：C ＝Q U . 3.单位：电容的国际单位是法拉，符号为F ，常用的单位还有微法和皮法，1 F ＝106 μF ＝1012 pF. 4．物理意义：电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，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．三、平行板电容器 1．结构：由两个平行且彼此绝缘的金属板构成． 2．电容的决定因素：电容C 与两极板间电介质的相对介电常数εr 成正比，跟极板的正对面积S 成正比，跟极板间的距离d 成反比． 3．电容的决定式：C ＝ εr S 4πkd ，εr 为电介质的相对介电常数，k 为静电力常量．当两极板间是真空时，C ＝S 4πkd ，式中k 为静电力常量．

人教版高中物理选修3-1第一章第八节电容器的电容同步习题(附详解答案)

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第一章第八节电容器的电容同步习题（附详解答案） 1.一个平行板电容器，它的电容 ( ) A ．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成正比 B ．跟正对面积成正比，跟两板间的距离成反比 C ．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成正比 D ．跟正对面积成反比，跟两板间的距离成反比答案：B 2．(2009·河南宝丰一中高二检测)以下说法正确的是 ( ) A ．由E ＝F q 可知电场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式φ＝E p q 可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab ＝Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也越大 D ．公式C ＝Q /U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关答案：D 3．如图所示，当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动．如果测出了电容的变化，就能知道物体位移的变化．若电容器的电容变大，则物体的位移可能的变化是 ( ) A ．加速向右移动 B ．加速向左移动 C ．减速向右移动 D ．减速向左移动答案：BD 解析：本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C 的变化，根据C ＝εS 4πkd 可知：当电容C 变大时，ε应该增大，电介质板应向左移动，所以答案B 与D 正确．点评：本题考查相对介电常数ε对平行板电容器电容的影响．电介质板插入电容器板间的部分越多，相对介电常数ε越大，电容C 越大，故只有电介质板移动的方向会影响ε的大小，而与加速、减速无关． 4．如图所示，平行板电容器C 和电阻组成电路，当增大电容器极板间的距离时，则( ) A ．在回路中有从a 经R 流向b 的电流

高中物理选修3-1电容器的电容知识点归纳

高中物理选修3-1电容器的电容知识点归纳电容器的电容这一内容在高中物理选修3-1课本中出现，有哪些知识点需要记住的呢?下面是小编给大家带来的高中物理选修3-1电容器的电容知识点，希望对你有帮助。高中物理选修3-1电容器的电容知识点一、电容器 1. 电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。 2. 电容器的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。 3. 电容器的充电、放电. 操作：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。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

二、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U的比值，叫做电容器的电容 C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值 ①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关。 ②电容的单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。常用单位有微法(F)，皮法(pF) 1F = 10-6F，1 pF =10-12F 2. 平行板电容器的电容C：跟介电常数成正比，跟正对面积S 成正比，跟极板间的距离d成反比。是电介质的介电常数，k是静电力常量;空气的介电常数最小。 3. 电容器始终接在电源上，电压不变;电容器充电后断开电源，带电量不变。第9节带电粒子在电场中的运动研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点： 1. 带电粒子受力特点。 2. 结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。 3. 注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。一、带电粒子在电场中的加速例1：在真空中有一对带电平行金属板，板间电势差为U，若一个质量为m，带正电电荷量为q的粒子，在静电力的作用下由静止

高二物理电容器教案.doc

高二物理电容器教案凡事预则立，不预则废。学习物理需要讲究方法和技巧，下面我为你整理了，希望对你有帮助。物理电容器教案【教学目标】 1、知识与技能 ⑴知道电容器的概念;了解常见电容器的外形、结构和符号 ⑵理解电容的意义，知道其单位，并会用电容定义式进行计算 ⑶了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。 2、过程与方法通过实验与观察，了解电容器的构造和特点，知道电容器的基本作用是储存电荷。通过类比法理解电容器的电容概念。 3、情感态度与价值观渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定，不由外因决定的观点。教学重难点【教学重点】电容的概念【教学难点】电容的引入与理解;研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究。教学过程【教学过程】新课引入：感知电容器，电容器在我们当今生活中随处可见，如电脑、

电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器。以老师手上的电脑主板为例，看看哪些是电容器。 (一) 电容器的结构 1、构造：实际上，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。问题讨论： 2、充电、放电演示：连接课本29页的电路现象观察：当接a时，G偏转当接b时，G反偏转充电时，带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电场能增加。放电时，带电量Q减少,板间电压U减小,板间场强E减小, 电场能减小。 (二) 电容提出问题1：既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢? 定性分析：对一个电容器来说，其储电能力应该是一定的，我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。对电容概念的总结： 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

高中物理《电容器的电容》导学案

第8节电容器的电容 1．知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充放电现象。 2．理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义、定义式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。 3．了解影响平行板电容器电容大小的因素，掌握平行板电容器的电容决定式。 4．知道改变平行板电容器电容大小的方法。一、电容器和电容 1．电容器的组成：两个彼此绝缘的□01导体，当相距很近且之间存有□02电介质时，就组成一个电容器。 2．电容器的充放电过程过程内容充电过程放电过程定义使电容器□03带电的过程电容器两极板所带□04电荷中和的过程方法将电容器的两极板与□05电源两极相连用导线将充电后的电容器的两极板接通场强变化极板间的场强□06增强极板间的场强□07减弱能量转化由电源获得的□08电能储存在电容器中 □09电场能转化为其他能 3．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□10比值，公式为□11C＝Q U。 (2)物理意义：表示电容器□12容纳电荷本领的物理量。 (3)国际单位：法拉，简称“法”，用□13F表示。常见单位还有微法(□14μF)、

皮法(□15pF)，其单位换算：1 F＝□1610μF＝□1710 pF。二、常用电容器及平行板电容器 1．分类 (1)按电介质分：聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等； (2)按电容是否可变分：□01固定电容器、□02可变电容器。 2．电容器的额定电压和击穿电压 (1)额定电压：电容器能够长期□03正常工作时的电压。 (2)击穿电压：加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电介质将被□04击穿，则电容器就会损坏。 3．平行板电容器 (1)构成：由两个彼此绝缘而又相距很近的□05平行金属板构成。 (2)平行板电容器的电容 ①决定因素：两板间□06距离d，两板的□07正对面积S，两板间电介质的□08相对介电常数εr。 ②决定式：□09C＝εr S 4πkd。 (1)电容大的电容器所带电荷量一定多。() (2)电容的单位有F、μF、pF,1 F＝103μF＝106 pF。() (3)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。() (4)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。() (5)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程。() (6)公式C＝ εr S 4πkd可用来计算任何电容器的电容。() 提示：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×

高中物理电容器与电容同步练习

电容器与电容同步练习课内提升： 1、如图13－9－1所示，平行板电容器与电池相连，当二极板间距离减小后，则二板间的电压U和电场强度E，电容器电容C及电量Q与原来相比[ ]。A．U不变，E不变，C不变，Q不变 B．U不变，E变小，C变小，Q变小 C．U不变，E变大，C变大，Q变大 D．U不变，E不变，C变大，Q变小 2、如图13－9－2所示，当平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度若不改变A、B两极板带的电量而减少两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 [ ] A一定减小 B一定增大 C一定不变 D可能不变 3、如图13－9－3所示，把电容为C的电容器接在电压为U的电路中，讨论在下列情况下，电容器的电容、带电量和电势差的变化(1)接通S，使电容器的两极板间距离减为原来的一半 (2)S接通后再断开，使电容器两极板的正对面积减为原来的一半课外迁移： 1、平行板电容器与静电计的连接如图13－9－4所示，对电容器充电，使静电计指针张开一个角度，撤去电源后以下说法正确的是： A．增大两板间距离，静电计指针张开角度变大。 B．减小两板间距离，静电计指针张开角度变大。 C．将两板平行错开一些，静电计指针张开角度变大。 D．将某电介质插入两板间，静电计指针张开角度变大。 2、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图13－9－5所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则 A．U变小，E不变. B．E变大,W变大 C．U变小,W变大 D．U不变,W不变。 3、如图13-9-6所示，四个图象描述了对给定的电容器充电时，电容器电量Q 、电压U 和电容C三者的关系，正确的图象有（） 4、用两节相同的电池分别给两个电容器C 1和C 2 充电，已知C 1 ＜C 2 ，当达到稳定状态时，两电图13－9－ 1 图13－9－ 2 图13－9－3 P 图13－9－6

高考物理专题电容器专题

电容器专题一、例题部分例题1、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．（AD） 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不变例题2、如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（ A ） A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变例题3、如图所示电路中，电源电动势ε=10V，内阻r=1Ω，电容器电容C1=C2=30μF，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，开关K先闭合，待电路中电流稳定后再断开K，问断开开关K后，流过电阻R1的电量是多少？A、C两点的电势如何变化？

分析与解：我们从电路上看到，开关由闭合到断开，电容器上的电压发生变化，使电容器所带电量发生变化，这个变化要通过电容的充放电来实现，如果这个充放电电流要经过R 1，那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R 1的电量。当K 断开,稳定后,电路中没有电流,C 1上板与A 点等势，C 点与B 点等势，C 1、C 2两端电压均为电源电动势，所以 Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4 库 Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负所以K 断开后C 1继续充电，充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库这些电荷连同Ｃ２所充电量都要通过R １, 故通过R １的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ，所以A 点电势升高,C 点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω，R 1=8Ω，R 2=10Ω，K 1闭合，K 2断开时，在相距d=70cm ，水平放置的固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ，带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒，恰好静止在AB 两板中央的位置上，求（1）电源的电动势（2）将K 1断开0.1s 后，又将K 2闭合，微粒再经过多长时间与极板相碰。（g=10m/s 2）【解答】（1）V E d E q mg 202=?= （4分）（2）)1(/102分s m m mg d E q a =-= m at h 2210521-?==（1分） s m at V /10==（1分） m g V h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板（2分）

2018电容及电容器1高中物理一轮复习专题

电容及电容器【基础知识】 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、放电充电操作：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。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。放电操作：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。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、平行板电容器的动态分析讨论：充电后的平行板电容器极板间的场强（1）充电后与电源相连，U 不变，增大d ，导致C 减小，Q 减少，E 减小．（2）充电后与电源断开：Q 不变，增大d ，导致C 减小，U 增大，S kQ Cd Q d U E επ4===不变．例1、下列说法中正确的是（） A 、平行板电容器一板带电＋Q ，另一板带电－Q ，则此电容器不带电 B 、由公式U Q C =可知，如果所带电荷量增大为2Q ，则电容器的电容减小为原来的2 1 倍， C 、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小 D 、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比例2、一平行板电容器充电后与电源断开，负极接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示，E 表示两板间的场强，U 表示电容器的电压，W 表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到虚线所示的位置，则（） A. U 变小，E 不变； B. E 变大，W 变大； C. U 变小，W 不变； D. U 不变，W 不变；【变式】如图平行板电容器经开关K 与电池连接，a 处有一带电量非常小的点电荷，K 是闭合的，?a 表示a 点的电势，F 表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B 板向下稍微移动，使两极板间的距离增大，则（） A. ?a 变大，F 变大； B. ?a 变大，F 变小； C. ?a 不变，F 不变； D. ?a 不变，F 变小

高中物理电容器的电容教案

电容器的电容【教学目标】 1、知识与技能 ⑴知道电容器的概念；了解常见电容器的外形、结构和符号 ⑵理解电容的意义，知道其单位，并会用电容定义式进行计算 ⑶了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。 2、过程与方法通过实验与观察，了解电容器的构造和特点，知道电容器的基本作用是储存电荷。通过类比法理解电容器的电容概念。 3、情感态度与价值观渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定，不由外因决定的观点。【教学重点】电容的概念【教学难点】电容的引入与理解研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究【教学过程】新课引入：感知电容器，电容器在我们当今生活中随处可见，如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器。以老师手上的电脑主板为例，看看哪些是电容器。（一）电容器的结构 1、构造：实际上，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。问题讨论： 2、充电、放电演示：连接课本29页的电路现象观察：当接a时，G偏转当接b时，G反偏转充电时，带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电场能增加。放电时，带电量Q减少,板间电压U减小,板间场强E减小, 电场能减小。（二）电容提出问题1：既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢？定性分析：对一个电容器来说，其储电能力应该是一定的，我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。对电容概念的总结： 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、定义式：U Q C =，或者U Q C ??= （比值定义） 3、物理意义：C 是表示电容器容纳电荷本领的物理量。 4、单位：在国际单位制中单位是法拉（F ），1F=1C/V 1μF=10-6F ， 1рF=10-12F 常见电容器，一般是几十pF 到几千μF 之间类比理解： C 大，意味着U=1V 时，容纳的电荷量大，储电本领强不同容器装水，水深都是1㎝，S 大的容器容纳的水量多问题讨论： ①S 大，能装水的总量就一定多吗？（不一定，容器的高度h 不同，V=Sh ） ②C 大，能储存的电荷量就一定多吗？（不一定，C 能承受的最大电压不同）（因此，C 大，储电本领大，是指相对于同一电势差U 而言；电容器能容纳的电荷还跟它能承受的最大电压有关。引出击穿电压、额定电压的概念。）（三）影响平行板电容器电容大小的因素 1、讨论：C 由Q 、U 决定吗？从理论角度进行定量研究，表明： ⑴当平行板电容器两极板之间是真空时，kd S C π4= ⑵当板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的r ε倍，即kd S C r πε4= （四）常见的电容器介绍 1、从构造上看，可分为固定电容器和可变电容器 2、固定电容器根据材料不同，常见的有：，符号： 3、可变电容器 4、击穿电压额定电压（工作电压）～电容器的外壳有标注课堂练习1．对于一个确定的电容器的电容正确的理解是( ) A ．电容与带电量成正比 B ．电容与电势差成反比 S 1 2 固定电容器电解电容器可变电容器

高中物理电容器知识点与习题总结

高中物理电容器知识点与习题总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

考点24 电容器和电容量【考点知识方法解读】 1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量，即C=Q/U 。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定，与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。 2.动态含电容器电路的分析方法： ①确定不变量。若电容器与电源相连，电容器两极板之间的电势差U 不变；若电容器充电后与电源断开，则电容器两极板带电荷量Q 不变。 ②用平行板电容器的决定式C= 4S kd επ分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大，电容量增大；若两极板之间的距离d 增大，电容量减小；若插入介电常数ε较大的电介质，电容量增大。 ③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化（电势差U 不变），或电容器两极板之间的电势差变化（电荷量Q 不变）。 ④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变，带电荷量不变，两极板之间的距离d 变化，两极板之间的电场强度不变；若两极板之间的电势差不变，若两极板之间的距离d 变化，由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。【最新三年高考物理精选解析】 1.（2012·新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A ．.所受重力与电场力平衡 B ．.电势能逐渐增加 C ．.动能逐渐增加 D ．.做匀变速直线运动 2.（2012·江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A ．C 和U 均增大 B ． C 增大，U 减小 C ．C 减小，U 增大 D ．C 和U 均减小 3：（2011天津理综第5题）板间距为d 的平行板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d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差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 1 B. U 2=2U 1，E 2=4E 1 C. U 2=U 1，E 2=2E 1 D. U 2=2U 1，E 2=2E 1 4．（2010·北京理综）．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如题1图）。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，增大S ，则θ 变小 D. 保持d 不变，增大S ，则θ 不变 5．(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属基板。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 点的低 D ．M 点的电势比N 点的高 6．（2010·安徽理综）如题6图所示，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内部。闭合电键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. （2012·浙江理综）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图所示。当开关从a 拨到b 时，由L 与C 构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。当罐中液面上升时（） A. 电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大 C. LC 回路的振荡频率减小 D. LC 回路的振荡频率增大 8. （2012·海南物理）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示。下列说法正确的是 A ．保持U 不变，将d 变为原来的两倍，则E 变为原来的一半 B ．保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的两倍 C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半 D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 9.（2012·全国理综）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。电容和电容器·知识点精解 E S R R R M N