第5讲 电容器（讲义）-2020-2021学年高二物理上册同步训练教师免备课

第5讲 电容器和电容 1．知道什么是电容器以及常用的电容器。 2．理解电容器的电容概念及其定义C=并能用来进行有关的计算。 3．知道平行板电容器的电容与哪些因素有关知道公式C=及其含义。 4．会对平行板电容器问题的动态分析。 1．电容器的动态分析 2．电容器与静电场综合分析 电容器 一、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（电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板，两个极板非常靠近，中间的绝缘层用薄绝缘纸充当，分别用两根导线连接两极．这就是电容器的结构）。 二、电容器的充电、放电： 1．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，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。[来源:Zxxk.Com] 特点：充电过程中有短暂的充电电流，电流由电容器的负极板经外电路到达正极板。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。充电过程中带电量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 2．放电：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。 特点：充电过程中有短暂的充电电流，电路由电容器的正极板经外电路到达负极板。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。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 电容 一、与水容器类比后得出。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。 1．定义：电容器所带的电量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。 2．公式：C=若极板上的电量增加ΔQ时板间电压增加ΔU,则C=． 3．单位：法拉（F）还有微法（μF）和皮法（pF）1F=10-6μF=10-12pF 4．电容的物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的，与电容器是不是带电无关。在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加1V所增加的电量． 例1．关于电容器和电容，下列说法中正确的是（　） A．电容器的电容越大，则所带的电荷量越多[来源:Zxxk.Com] B．电容器不带电荷时，其电容为零 C．对一个确定的电容器来说，其电容与带电情况无关，是个定值 D．由C=可知，C与Q成正比，与U成反比 【答案】C。 【解析】电容由其本身的性质决定，与电容器是否带有电荷无关，故答案选C。 练习1．当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则（　） A．电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变 B．电容器的电容减小为原来的倍，两极板间电势差保持不变 C．电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍 D．电容器的电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的倍 【答案】C。 【解析】电容器的电容与电势差及电量无关；故电荷量增大时，电容不变；由C= 可知，U′==2U； C=是电容的定义式，而不是决定式。C不会随着Q或U的变化而变化。 例2．关于电容器，下列说法中正确的是（　） A．电容器是产生电荷的装置 B．两个金属导体直接接触就构成了一个电容器 C．电容器充电时能使两个极板带上等量的异种电荷 D．电容器充电时能使两个极板带上等量的同种电荷 【答案】C。 【解析】A、电容器是容纳电荷的装置，它不能产生电荷；故A错误；[来源:学科网] B、只有彼此绝缘的导体相互靠近才能构成电容器；两导体直接接触就不能再容纳电荷；故B错误； C、电容器充电后，两个极板上带上等量异种电荷；故C正确；D错误； 练习1．关于电容的说法中不正确的是（　） 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．电容器是由两个导体连接在一起构成的 D．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 【答案】BD。 【解析】A、表述电容器容纳电荷的本领为电容，电容器不是电容，故A错误； B、电容器的电容反映电容器容纳电荷的本领，但容纳的电荷量与两端的电势差有关，电势差越大，则电量越多，并不是说电容越大，电量越多，故B正确； C、电容器是两金属板之间存在绝缘介质的一种电路元件，故C错误； D、电容是由电容器本身所决定的，与电压及电荷量无关，故D正确； 练习2．有关电容和电容器说法正确的是（　） A．电容的单位是库仑 B．电容器所带的电荷越多，电容就越大 C．1法=10-6微法[来源:学§科§网] D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量 【答案】CD。 【解析】A、电容的单位是法拉，库仑是电量的单位．故A错误； B、电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电