第2章 第一节 电容器与电容(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理必修第三册（粤教版2019）

1 | 识别电容器 第一节 电容器与电容 1.构造: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.电容器的作用、字母及电路符号 (1)作用:储存电荷。 (2)字母符号:C。 (3)电路符号:—||—。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 2 | 电容器的充放电 1.充电:把电容器的两个极板分别和电源的两极相连,使两极板分别带上等量异种 电荷的过程。 2.放电:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷中和的过程。   电容器充、放电的电路图 导师点睛    电容器所带电荷量是指每一个极板上所带电荷量的绝对值。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 3 | 电容器的电容 1.定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电压U之比,叫作电容器的电 容。 2.公式:C=  。 3.物理意义: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 的电压为1 V时电容器所带的电荷量。 4.单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号为F。常用单位还有微法 (μF)和皮法(pF)。关系:1 F=106 μF=1012 pF。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 导师点睛    (1)电容器的外壳上标的是工作电压,也称为额定电压。加在电容器 上的电压若超过某个值,电介质会被击穿,电容器会损坏,这个电压被称为击穿电 压。 (2)电容C= 是用比值法定义的物理量,不能说C与Q成正比,与U成反比。C是由 电容器本身的结构决定的,与Q、U无关。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 4 | 决定电容的因素 1.平行板电容器的构成:平行板电容器由靠得很近、相互平行、中间有绝缘物质 的两片金属板组成。 2.决定因素:平行板电容器的电容C与两极板的正对面积S成正比,与两极板间的 距离d成反比,与电介质的相对介电常数εr成正比。 3.平行板电容器电容的决定式:C= ,其中k为静电力常量。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 1.电容器是一种重要的电学元件。某电容器的电容为C,当两极板加电压U时,电 容器所带的电荷量为Q,现将电压U减小,则C减小。 (    ✕　) 2.两个靠近的导体一定能构成一个电容器。 (    ✕　) 3.电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比。 (    ✕　) 4.给一个原来不带电的电容器充电的过程中,电路中的电流与时间成线性关系。 (    ✕　) 提示:给一个原来不带电的电容器充电的过程中,电路中的电流与时间不成线性 关系,i-t图线是一条曲线。 5.对于确定的电容器,它所带的电荷量跟两极板间电压的比值保持不变。 (　√　) 知识辨析 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 1.电容公式C= 与C= 的比较 1 对电容的理解 公式 C=  C=  本质区别 电容的定义式 平行板电容器电容的决定式 意 义 对某电容器,Q∝U, =C不变,反映了电容器容纳电荷本领的大小 对于平行板电容器,C∝εr,C∝S,C∝ ,反映了影响电容大小的因素 联系 电容器容纳电荷的本领由 来量度,由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d)来决定 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 2.对Q-U图像的理解 如图所示,对固定的电容器,Q-U图像是一条过原点的直线,其中Q为一个极板上所 带电荷量的绝对值,U为两板间的电压,直线的斜率表示电容大小,因而电容器的 电容也可以表示为C= ,即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或 减小)1 V所增加(或减少)的电荷量。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 1.两类常见问题 2 电容器的动态分析问题 问题类型 始终与电源连接 充电后与电源断开 不变量 U不变 Q不变 自变量 d S 因变量 E= ,d变大,E变小; d变小,E变大 E= Q,S变大,E变小; S变小,E变大 Q= U,d变大,Q变小; d变小,Q变大 U= Q,S变大,U变小; S变小,U变大 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 2.板间电场强度的两个公式 (1)板间电压与电场强度的关系公式:E= 。 (2)板间电场强度的决定式:E= 。 3.分析电容器动态变化问题的步骤 (1)明确电容器与电源连接情况,从而确定是电压不变还是电荷量不变。 (2)由C= ,根据εr、S、d的变化确定C的变化。 (3)由C= 确定Q或U的变化。 (4)根据E= = 判断E的变化。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 典例　(多选)如图所示,平行板电容器与电源电压为E的直流电源连接【1】,下极板 接地【2】,同时与静电计相连【3】。一带负电的油滴固定于电容器中的P点,现将平 行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离【4】,则 (　　) A.平行板电容器的电容将变大 B.静电计指针张角将不变 C.带电油滴所受的电场力变小,G中有a→b的电流 D.带电油滴的电势能变大 BC 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 信息提取    【1】平行板电容器两极板间电压恒定不变,且上极板电势高。 【2】下极板的电势恒为零。 【3】静电计测量两极板间电势差,静电计指针张角大小反映了两极板间电势差 的大小。 【4】两极板间距离增大。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 思路点拨　本题应从以下四个过程考虑: 第一个过程:下极板竖直向下移动一小段距离,根据平行板电容器电容的决定式 【5】可判断电容大小的变化情况。 　第二个过程:电容器始终与电源相连,则电容器两板间的电势差不变,进而判断 静电计的张角变化情况。 第三个过程:根据匀强电场中电场强度与电势差的关系【6】判断电场强度的变化 及P点电势的变化,根据电势能公式【7】判断电荷电势能变化。 第四个过程:根据电容的定义式【8】判断平行板电容器所带电荷量的变化情况,进 而判断G中电流方向。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 解析    根据C= (由【5】得到)可知,下极板竖直向下移动时,d增大,则电容减 小,选项A错误。因为电容器始终与电源相连,则两板间电势差不变,所以静电计 指针张角不变(由【3】得到),选项B正确。由于两板间电势差不变,下极板竖直向 下移动时,d增大,根据E= (由【6】得到)可知电场强度E减小,则带电油滴所受的 电场力变小;由于下极板竖直向下移动时,电容减小,电势差不变,根据C= (由 【8】得到)可知,电容器所带电荷量减小,需要放电,则G中有a→b的电流,选项C正 确;由以上分析知,d增大,电场强度E减小,P点与上极板间的电势差减小,而P点的 电势比上极板电势低,上极板的电势不变,则P点的电势增大,因为油滴带负电荷, 则油滴的电势能Ep=φq(由【7】得到)减小,选项D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 第二章 静电场的应用 $$