10.4 电容器 电容 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件围绕电容器与电容的核心概念展开，从生活中的水容器类比切入，通过“认识电容器—充放电过程—电容定义—平行板电容器结构与动态分析”层层递进，构建清晰的知识脉络，有效搭建了从直观经验到抽象物理模型的学习支架。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以类比法建立电容概念，强化学生对“比值定义量”的理解，体现科学推理与模型建构能力。例如，通过水位升高比较储水量，引导学生自主推导出电容的定义式C=Q/U，并在例题中辨析电容与电量、电压的关系，培养批判性思维。同时，动态分析环节结合静电计实验现象，让学生基于证据进行逻辑判断，提升科学论证能力。此设计既帮助学生深化概念理解，又为教师提供可操作性强的教学路径，助力课堂高效实施。

第5节 电容器 电容 第十章 静电场中的能量 高中物理 此为导入页 1 问题情景 能盛装东西的物体称为容器，能盛水的容器就可以称为水容器。水可以用容器储存起来，电荷是否也可以用一个“容器”储存起来呢？ 2 图中的元件就是这样的“容器” ——电容器。 电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子信息技术和电子工程技术中有很重要的应用。 问题情景 一、认识电容器 一、认识电容器 1.电容器：任何两个彼此绝缘（电介质）又相隔很近的导体（两极板），组成一个电容器。最简单的电容器——平行板电容器 2.电容器的作用：储存电荷 3.电路图符号： 5 二、电容器的充放电 二、电容器的充放电 将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋Q －Q E 电源连接→充电稳定→U不变 断开电源→Q不变 ← 电流方向 电容器的充电： 二、电容器的充放电 二、电容器的充放电 电容器的放电： 用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。 在放电过程中导线上有短暂的电流产生 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋Q －Q U=0 ↓ 电流方向 三、电容 类比法：类比圆柱型水杯容器的储水 h h A B C 1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量； 2.哪个储水本领大？如何反映其储水本领？ 既然电容器能储存电荷，那么如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢？ 三、电容 容纳储存水 容纳储存电荷 电荷量 Q 水量 V 电势差 U 水位差 h 横截面 S 电容器 水容器 ？ 大胆猜想 三、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势差U的比值，叫做电容器的电容。 2、定义式： ，或者 3、物理意义：电容C是表示电容器容纳电荷本领的物理量。电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多。 4、单位：在国际单位制中单位是法拉（F） 1F=1C/V 常用单位：微法（μF);皮法（pF) 1μF=10-6F 1рF=10-12F Q指一个极板所带电荷量得绝对值 5、对电容器和电容的理解： （1）电容器一个电学元件，而电容是一个物理量，它表征了电容器容纳电荷的本领。 （2）电容C是比值法定义的， ，由电容器本身的性质决定，与Q、U无关，不能说C与Q成正比、与U成反比。 6、由 推导 对于一个确定的电容器电容C是不变的，所以 或 ，则Q1=CU1，Q2=CU2故 7、电容器的击穿电压和额定电压 【例题】对于给定的电容器，在描述电容量 C、带电量 Q、两板间电势差 U 的相互关系中，下列图中正确的是 ( )　 ACE 【例题】某一电容器，当所带电量为4×10-6C，两极板间的电势差为20v，求： （1）电容器的电容. （2）当所带电量减半时，电容器的电容为多少? （3）如果电容器不带电呢？ 解:（1) （2）仍是2×10-7 F （3）仍是2×10-7 F 极板面积 极板距离 电介质 平行板电容器是最简单，也是最基本的电容器，几乎所有电容器都是平行板电容器的变形。平行板电容的大小也是由电容器本身决定，与哪些因素有关？ 四、平行板电容器 𝛆r=4 - - - - - - + + + + ++ + + + + ++ + + + + ++ + + + + ++ + + + + ++ 𝛆r=2 𝛆r=1 四、平行板电容器 小结 1.认识了电容器及其结构 2.观察了电容器充放电现象 3.理解了电容的概念 4.探究了平行板电容器决定因素 动态分析 两种情况： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋Q －Q E ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋Q －Q E U不变 Q不变 动态分析类型分析 20 动态分析 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋Q －Q E 1、U不变： 动态分析 21 动态分析 2、Q不变： ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋Q －Q E 动态分析类型 22 将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示．下列说法正确的是（　　） A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍 C．保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D．保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半 AD 本题关键要掌握公式的同时，明确d不变时，电容c不变。 23 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电（　　） A．保持K接通，减小两极板间距离，两极板间电场电场强度减小 B．保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大 C．断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D．断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大 BC 电容器的动态分析重点在于明确电容器两种状态：充电后断开则极板上的电量不变；和电源相连，则两板间的电势差不变。 24 如图，将充好电的平行板电容器与静电计连接，静电计指针偏转的角度为α．在如下的变化中正确的是（　　） A．增大极板的距离，α变大 B．错开两个极板（距离保持不变），α变小 C．极板间插入陶瓷，α变大 D．极板间插入陶瓷，α不变 A 解决本题的关键抓住电容器电量保持不变，根据电容的变化，判断电势差的变化。 25 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $