1.8（讲义） 电容器的电容-2021-2022学年高二物理精梳细讲 讲义+作业（人教版选修3-1）

1.8 电容器的电容 【基础知识梳理】 知识点01 电容器 1．构造：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。它可以容纳电荷，储存电能。 2．电容器的充电 (1)定义：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上等量异号电荷的过程。 (2)充电过程的特点： 1　 有电流，电流方向流向电容器的正极板，电流由大到小。 2　 电容器所带的电荷量增加。 3　 电容器两极板间电压升高。 4　 电容器中电场强度增强。 5　 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。 3．电容器的放电 (1)定义：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，电容器又不带电了，这个过程叫做放电。 (2)放电过程的特点： 6　 有电流，电流方向从电容器的正极板流出，电流由大到小。 7　 电容器所带的电荷量减少。 8　 电容器两极板间电压降低。 9　 电容器中电场强度减弱。 10　 当电容器放电结束后，电路中无电流。 4．带电荷量：充电后一个极板所带电荷量的绝对值。 知识点02 电容 1．定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值。 2．公式：C＝。 3．单位：在国际单位制中的单位是法拉，符号：F，1 F＝1 C/V。常用的单位还有微法和皮法。换算关系：1 F＝106 μF＝1012 pF。 4．物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 知识点03 平行板电容器 1．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．决定因素：平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成正比，与电介质的相对介电常数εr成正比，与极板间距离d成反比。 3．决定式：C＝。式中k为静电力常量。 知识点04常用电容器 1．分类 (1)按电容是否可变分：可变电容器、固定电容器。 (2)按电介质分：空气电容器、聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。 2．额定电压和击穿电压 (1)额定电压：电容器能够正常工作时的电压。 (2)击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会被损坏。 知识点05电容器的动态分析 1．分析比较的思路 (1)先确定是Q还是U不变：电容器保持与电源连接，U不变；电容器充电后与电源断开，Q不变。 (2)用决定式C＝确定电容器电容的变化。 (3)用定义式C＝判定电容器所带电荷量Q或两极板间电压U的变化。 (4)用E＝分析电容器极板间场强的变化。 2．两类动态变化问题的比较 分类 充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开 不变量 U Q d变大 C变小Q变小E变小 C变小U变大E不变 S变大 C变大Q变大E不变 C变大U变小E变小 εr变大 C变大Q变大E不变 C变大U变小E变小 【例题讲解】 1.对电容器、电容的理解 例1对于电容C= ，以下说法正确的是（　　） A．一只电容器电荷量越大，电容就越大 B．对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 C．电容器的电容由极板带电量与极板间电压共同决定 D．如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容 例2一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少1.5×10-4 C，则其电压减小为原来的 ，则（　　） A．电容器原来的带电荷量为9×10-4 C B．电容器原来的带电荷量为4.5×10-4 C C．电容器原来的电压为1 V D．电容器的电容变为原来的 例3（多选）对于给定的电容器，如图所示，是描述电容C、所带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图像，正确的是（　　） A． B． C． D． 【练1】电容器 （1）构造∶两个彼此______又相互______的导体就可以组成一个电容器。如两块平行金属板正对、靠近且两板间充满绝缘物质（电介质），这两板就组成了平行板电容器。 （2）电容器的带电荷量∶是指其中一个极板所带电荷量的________。 （3）电容器的充电和放电（如图所示）∶ ①充电∶使电容器两个极板带上等量异种电荷的过程叫作______。 ②放电∶使充电后的电容器两极板的异种电荷中和的过程叫作_______。 【练2】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4×10-7C，电势差则增加20v，则它的电容是( ) A．1×10-8F B．2×10-8F C．4×10-8F D．8×10-8F 2.利用电容定义式计算两极板的电势差和电量 例1有一个已充电的电容器，两极板之间的电压是6V，所带电荷量是4.5×10－4 C．将电容器的电压降为4V，电容器所带电荷量是 (　　) A．1.5×10－4 C B．3.0×10－4 C C．3.5×10－4 C D．4.0×10－4 C