10.4电容器的电容（一） 导学案 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第4节 电容器的电容（一） 【知识梳理】 一、电容器 1．概念：储存________和_______的元件。 2．构造：任何两个彼此_______又相隔很近的的_______都可以看成一个电容器。 3．平行板电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层__________ （电介质），就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。 4．符号： 二、电容器的充、放电现象 1．充电：把开关S接1，电源给电容器充电，电容器两极所带电荷量逐渐________，电流表示数_______，电压表示数________，当电流表示数为0，电压表示数_________时，电容器充电结束。 2．放电：把开关S接2，电容器对电阻R放电，电流表示数_______，电压表示数________，当电流表示数为______，电压表示数为_______时放电结束。 3．电容器充、放电过程中能量的变化 （1）充电过程：电能转化为电场能 （2）放电过程：电场能化为电能转 说明：充电电流方向与放电电流方向是相反的。 三、电容 1．电容：物理学中把电容器所带的_________与电容器两极板间的_________之比，叫作电容器的电容。 2．定义式： 3．单位：法拉（F），还有微法（F）和皮法（pF） 1F=10-6F=10-12pF 物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的，与电容器是不是带电无关。 4．击穿电压：_________________ 额定电压：_________________ 四、平行板电容器的电容 讨论：平行板电容器的电容 实验演示：感应起电机给静电计带电 说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差。把它的金属球与一个导体相连，把它的金属外壳与另一个导体相连，从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U。 结论：平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。 1．平行板电容器的两极板间为真空时，其电容。 2．平行板电容器的两极板间充满同一种介质时，其电容。 五、常用电容器 （1）固定电容器：电容固定不变的电容器，常用云母、陶瓷、聚苯乙烯等为电介质，这种电容在使用中不分极性． （2）电解电容器：也是一种固定电容器，只是用很薄的一层氧化膜作电介质，电容较大．并且，电解电容器的极性是固定的，使用时极性不能接错． （3）可变电容器：是一种可以改变电容大小的电容器，通常由两组铝片组成，其中一组固定不动的叫定片，另一组可以转动的叫动片．转动时，两组铝片的正对面积发生变化，电容就随着改变．可变电容器的绝缘物质通常为空气或塑料介质． 【典型例题】 例1：关于电容器的充放电，下列说法中正确的是： A A．充放电过程中外电路有瞬间电流 B．充放电过程中外电路有恒定电流 C．充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D．放电过程中电容器两端的电压逐渐增大 例2：有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，使它的电荷量减少3×l0-4C，于是电容器两极板间的电压降低1/3，此电容器的电容量 μF，电容器原来的带电荷量是 C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是 μF． 答案： ，Q＝CU＝4.5×10-4C，150μF 例3：对于水平放置的平行板电容器，下列说法错误的是： A A．将两极板的间距加大，电容将增大 B．将两极扳平行错开，使正对面积减小，电容将增大 C．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将减小 【课堂练习】 （ ）1．某电容器上标有“450 V　470 μF”，若该电容器击穿电压为500 V，下列说法正确的是D A．该电容器两极间的电压减少10 V，电荷量减少47 C B．电容器所带的电荷量为零时，电容器的电容也为零 C．该电容器允许施加的最大电压为450 V D．若该电容器两端电压为100 V，则电容器所带电荷量为0.047 C 2．将一个电容为12pF的平行板电容器接在一个3V的电池上。 （1）电容器每个极板所带的电荷量是多少？ （2）保持与电池的连接，使两极板间的距离减半，每个极板的电荷量以是多少？ （3）断开与电池的连接后，使两极板之间的距离减半，两极板间的电势差是多少？ 答案：（1）3.610-11（2）7.210-11（3）1.5V 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 电容器的电容（一） 【知识梳理】 一、电容器 1．概念：储存________和_______的元件。 2．构造：任何两个彼此_______又相隔很近的的_______都可以看成一个电容器。 3．平行板电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层__________ （电介质），就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。 4．符号： 二、电容器的充、放电现象 1．充电：把开关S接1，电源给电容器充电，电容器两极所带电荷量逐渐________，电流表示数_______，电压表示数________，当电流表示数为0，电压表示数_________时，电容器充电结束。 2．放电：把开关S接2，电容器对电阻R放电，电流表示数_______，电压表示数________，当电流表示数为______，电压表示数为_______时放电结束。 3．电容器充、放电过程中能量的变化 （1）充电过程：电能转化为电场能 （2）放电过程：电场能化为电能转 说明：充电电流方向与放电电流方向是相反的。 三、电容 1．电容：物理学中把电容器所带的_________与电容器两极板间的_________之比，叫作电容器的电容。 2．定义式： 3．单位：法拉（F），还有微法（F）和皮法（pF） 1F=10-6F=10-12pF 物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的，与电容器是不是带电无关。 4．击穿电压：_________________ 额定电压：_________________ 四、平行板电容器的电容 讨论：平行板电容器的电容 实验演示：感应起电机给静电计带电 说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差。把它的金属球与一个导体相连，把它的金属外壳与另一个导体相连，从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U。 结论：平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。 1．平行板电容器的两极板间为真空时，其电容 。 2．平行板电容器的两极板间充满同一种介质时，其电容 。 五、常用电容器 （1）固定电容器：电容固定不变的电容器，常用云母、陶瓷、聚苯乙烯等为电介质，这种电容在使用中不分极性． （2）电解电容器：也是一种固定电容器，只是用很薄的一层氧化膜作电介质，电容较大．并且，电解电容器的极性是固定的，使用时极性不能接错． （3）可变电容器：是一种可以改变电容大小的电容器，通常由两组铝片组成，其中一组固定不动的叫定片，另一组可以转动的叫动片．转动时，两组铝片的正对面积发生变化，电容就随着改变．可变电容器的绝缘物质通常为空气或塑料介质． 【典型例题】 例1：关于电容器的充放电，下列说法中正确的是： A．充放电过程中外电路有瞬间电流 B．充放电过程中外电路有恒定电流 C．充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D．放电过程中电容器两端的电压逐渐增大 例2：有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V，使它的电荷量减少3×l0-4C，于是电容器两极板间的电压降低1/3，此电容器的电容量 μF，电容器原来的带电荷量是 C，若把电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容量是 μF． 例3：对于水平放置的平行板电容器，下列说法错误的是： A．将两极板的间距加大，电容将增大 B．将两极扳平行错开，使正对面积减小，电容将增大 C．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D．在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将减小 【课堂练习】 （ ）1．某电容器上标有“450 V　470 μF”，若该电容器击穿电压为500 V，下列说法正确的是 A．该电容器两极间的电压减少10 V，电荷量减少47 C B．电容器所带的电荷量为零时，电容器的电容也为零 C．该电容器允许施加的最大电压为450 V D．若该电容器两端电压为100 V，则电容器所带电荷量为0.047 C 2．将一个电容为12pF的平行板电容器接在一个3V的电池上。 （1）电容器每个极板所带的电荷量是多少？ （2）保持与电池的连接，使两极板间的距离减半，每个极板的电荷量以是多少？ （3）断开与电池的连接后，使两极板之间的距离减半，两极板间的电势差是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $