第六节 电容 电容器-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步精品讲义（沪科版2020上海必修第三册 ）

第6课 电容 电容器 ( 目标导航 ) 课程标准 课标解读 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。 1.会正确连接电路，认真观察电容器的充放电过程。 2.通过探究得出影响平行板电容器电容的因素。 ( 知识精讲 ) 知识点01 电容器 [观图助学] (1) (2)照相机的电子闪光灯能发出强烈的闪光，这时通过闪光灯的电流相当大，有时可达几千安。照相机的电源能够提供的电流却非常小，为何电子闪光灯能发出强烈的闪光？ 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 。 【即学即练1】 [思考判断] (1)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。( ) (2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。( ) 知识点02 电　容 [观图助学] 如图甲所示，是一个水杯，众所周知，我们用水杯的容积表征水杯容纳水的本领。 如图乙所示，是照相机的电子闪光灯的重要部件电容器，电容器是容纳电荷的一种装置，思考，我们如何表征电容器容纳电荷的本领呢？ 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。 【即学即练2】 [思考判断] (1)电容表示电容器容纳电荷的多少。( ) (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。( ) (3)电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比。( ) [例1] .(对电容器、电容的理解)电容器是一种常用的电子元件。对电容器认识正确的是(　　) A.电容器的电容与它所带的电荷量成正比 B.电容器的电容与它两极板间的电压成正比 C.在相同电压下，带电荷量多的电容器的电容比较大 D.电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103 pF [例2] .(对电容器的认识)(多选)一个电容器的规格是100 μF、25 V，对这两个数据的理解正确的是(　　) A.这个电容器只有加上25 V电压时，电容才是100 μF B.这个电容器储存的电荷量一定为2.5×10－3 C C.这个电容器所加电压一般不能高于25 V D.这个电容器所加电压可以低于25 V，但电容不变，总是100 μF(电容器本身不发生变化) [例3] .(对电容的理解)(多选)如图所示的各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是(　　) [例4] .(电容的计算)有一充电的电容器，两板间的电压为3 V，所带电荷量为4.5× 10－4 C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？ 知识点03 平行板电容器 [观图助学] 如图所示，两块靠近，彼此绝缘的金属板平行放置，构成了一个最简单的电容器——平行板电容器。试说出平行板电容器的结构；试猜想影响平行板电容器的因素有哪些？ 1.结构：由两块彼此 、互相靠近的 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 ，与电介质的相对介电常数εr成 ，与极板间距离d成 。 3.表达式：C＝ 。式中k为静电力常量。 【即学即练3】 [思考判断] (1)公式C＝可用来计算任何电容器的电容。( ) (2)将电介质插入平行板电容器时，电容器的电容将变小。( ) (3)任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都能组成电容器，而且跟这两个导体是否带电无关。( ) [例5] .(电容器的动态分析)(多选)(2019·启东中学高一下期末)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，正极板与静电计连接，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是(　　) A.静电计指针张角变小 B.静电计指针张角不变 C.正电荷在P点的电势能减小 D.正电荷在P点的电势能不变 知识点04 常用电容器 [观图助学] 如图所示，是我们常见的形形色色的电容器，试说出电容器的种类，并思考，其中右下角电容器上所标注