第十章 4 电容器的电容-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】人教必修第三册 新课标辅导

4　电容器的电容 课时1　电容器的电容 　　　[学业要求与核心素养] 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．了解电容器充电和放电现象及能量转换。 4．通过探究得出平行板电容器电容的影响因素，会应用平行板电容器的电容公式分析有关问题。 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__能量__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，电容器把储存的能量通过__电流做功__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＝　　。 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。 5．击穿电压与额定电压 (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，也是电容器__正常工作__所能承受的最大电压，额定电压比击穿电压低。 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＝，式中k为静电力常量。 四、常用电容器 1．分类 分为__固定__电容器和__可变__电容器两类。 2．固定电容器有 __聚苯乙烯__电容器、__电解__电容器等。 3．可变电容器由两组铝片组成，固定的一组叫__定片__，可动的一组叫__动片__。转动动片，两组铝片的__正对面积__发生变化，电容随着变化。 1．(多选)下列关于电容器的说法正确的是(　　) A．电容器的电容跟它的带电荷量成正比 B．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间电压的比值保持不变 C．其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板正对面积的增大而增大 D．任何电介质的相对介电常数都大于1 答案　BCD 2．某平行板电容器充电后所带电荷量为Q＝2×10­6 C，两板间的电压U＝4 V，则该电容器的电容为__5×10­7__F，若只将该电容器的板间距离增大，电容器的电容将__减小__，若只将两极板错开，使极板正对面积减小，电容器的电容将__减小__。 知识点一　电容器及电容 [问题探究] (1)把电容器的两个极板分别与电源两极相连，对电容器进行充电，该过程中能量是如何转化的？当把电容器两极相接，使电容器放电，该过程中能量是如何转化的？ (2)当电容器的带电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？带电荷量Q和板间电势差U的比值是否发生变化？ 提示：(1)充电过程中电源内的化学能转化为电容器内的电场能；放电过程中电容器的电场能转化为电路的内能。 (2)增大　不变。 [归纳升华] 1．电容器充电和放电的特点 (1)电容器的充电过程，电源提供的能量转化为电容器的电场能；电容器的放电过程，电容器的电场能转化为其他形式的能。 (2)电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流，是瞬时的，电路稳定时，电路中没有电流。 2．电容的决定因素 C＝是电容的定义式，也有C＝，适用所有的电容器，电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q以及电势差U均无关。 3．电容的物理意义 电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量。 [例1]　(多选)下列关于电容的说法正确的是(　　) A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量 B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多 C．电容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 D．由公式C＝知，若电容器两极间电压为10 V，极板带电荷量为2×10­5 C，则电容器电容大小为5×105 F [解析]　电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A正确；电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与带电多少无关，B错误；C项说法正确；电压为10 V、电荷量为2×10­5 C时，电容C＝＝2×10­6 F，D错误。 [答案]　AC 1．一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10­4 C