2025-2026学年高二上学期物理暑假特训3：电容器
暑假特训：新高二物理强化训练3
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知识点一：电容（重、难点）
定义 | 电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。（比值定义法） | ||
物理意义 | 表示电容器容纳电荷本领的物理量。电容越大，电容器容纳电荷的本领越强。 | ||
定义式 |
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大小 | 电容在数值上等于使两极板间电势差为1V时电容器需要带的电荷量。 | ||
影响因素 | 电容C只由电容器自身的结构和电介质共同决定，与Q和U均无关。 | ||
物理量 含义 |
| 电容器所带的电荷量Q是指单个极板所带电荷量的绝对值，而不是两个极板所带电荷量的绝对值之和。 | |
变式 | Q=CU，对于确定的电容器，其所带的电荷量Q与两板间的电压U成正比。 ……类似于：y＝kx | ||
理解 | ①不能说C与Q成正比，C与U成反比； ②公式中的S指的是“正对面积”，不一定是极板的面积； ③电容器所带电荷量Q不可能无限增大，否则会使空气电离。 | ||
图像问题 |
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单位 | 国际单位：法拉，简称法，符号：F，单位换算：1F＝1C/V ①常用单位：微法（μF）、皮法（pF） ②单位换算：1μF=10－6F，1pF=10－12F | ||
决定式 | 电容定律：平行板电容器的电容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，跟两极板间的距离d成反比，即
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适用范围 | 只适用于平行板电容器 | ||
两个电压 | ①额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压(是电容器正常工作时所能承受的最大电压)。电容器外壳上所标的电压即是额定电压。 ②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，则电容器就会损坏。③大小关系：额定电压＜击穿电压。 | ||
I－t图像 |
| 电流的决定式： 电流的定义式： I－t图像与t轴围成图形的面积表示电荷量★★★ | |
理解 | ①电容器的电荷量只分布在两个极板上，在中间没有任何电荷，中间是真空或电介质。 ②实验表明，电容器的充电电压越大，充得的电荷量越多。 ③充电电压＝两极板间的电压＜击穿电压。 ④向平行板电容器极板间插入玻璃、塑料等绝缘物质，相对介电常数εr增大。 | ||
课堂训练：
1．下列四幅图中，能正确描述电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，两平行金属板间始终与电源两极相连，电源电压为8V，两板的间距为2cm，而且极板B接地。极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，则（ ）
A．两板间的场强为500V/m B．C、D两点的电势相等
C．C点的电势φC=2V D．D点的电势φD=2V
3．如图所示，一电容为C的平行板电容器，两极板A、B间距离为d，板间电压为U，B板电势高于A板，两板间有M、N、P三点，M、N连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P两点间距离为L，
。以下说法正确的是（ ）
A．电容器带电荷量为
B．两极板间匀强电场的电场强度大小为
C．M、P两点间的电势差为
D．若将带电荷量为＋q的电荷从M移到P，该电荷的电势能增加了
4．如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（ ）
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A．微粒的加速度大小等于gsinθ
B．两极板的电势差UMN=
C．微粒达到B点时动能为
D．微粒从A点到B点的过程电势能增加
知识点二：
与
的比较
| 电容的定义式 | 电容的决定式 |
公式 |
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物理量 | C：电容器的电容 Q：电容器所带的电荷量 U：电容器两极板间的电势差 | εr：电介质的相对介电常数 S：两极板的正对面积 d：两极板间的距离，k：静电力常量 |
物理意义 | 反映电容是电容器容纳电荷本领的物理量 | 揭示了影响电容器电容大小的因素 |
决定因素 | 与Q、U无关，由电容器本身性质决定 | 由 |
适用范围 | 任何电容器 | 只适用于平行板电容器 |
联系 | ①电容器容纳电荷的本领由 ②给定一个电容器，即使电荷量Q和电压U发生变化，但比值 | |
课堂训练：
5．下列关于电场基本概念与规律判断正确的是（ ）
A．由库仑定律
可知，当距离r→0时库仑力F→∞
B．由
可知，场强E与电场力F成正比，与检验电荷电量q成反比
C．由
可知，电势差与电场力做功成正比，与检验电荷电量q成反比
D．由
可知，平行板电容器电容
与极板的正对面积S成正比，与极板间的距离d成反比
6．一个空气平行板电容器，极板间距离为
，正对面积为S，充以电荷量
后，两极板间电压为
，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是（ ）
A．将电压变为
B．将带电荷量变为
C．将极板正对面积变为
D．将两极板间距离变为原来的2倍
7．平行板电容器的电容与极板的正对面积S、极板间距离的关系为
（
为相对介电常数，
为静电力常量）。如图所示为研究影响平行板电容器电容大小的因素实验过程示意图，保持极板上的电荷量和极板的正对面积S不变，当增大时（ ）
A．极板间电势差减小
B．电容器的电容增大
C．极板间电场强度增大
D．电容器储存的电势能增大
8．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图所示。每个键下面都有相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有空气间隙。在按下键的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电容器的电容C减小
B．电容器的带电量Q增加
C．图中电流从N流向M
D．电容器极板间的电场强度减小
知识点三：电容器的充电和放电问题
状态 | 充电状态 | 放电状态 | 一般状态 |
概念 | 使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量异种电荷，电容器中储存电场能。 | 使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。 | 电容器既不充电也不放电，所带电荷量保持不变。 |
电路 |
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简化电路 |
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特征 | Q↑ | Q↓ | Q不变 |
电流方向 | 电流由电源的正极流向电容器的正极板，同时，电流从电容器的负极板流向电源的负极。 | 电流由电容器的正极板经过电流表流向电容器的负极板，正负电荷正和。 | 无电流，此时电容器两极板带有一定的等量异种电荷。 |
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