第一章 8．电容器 电容-【名师导航】2025-2026学年高中物理必修第三册教师用书配套课件（教科版）

该高中物理课件围绕“电容器 电容”展开，系统讲解电容器概念、电容定义式与决定式、充放电现象及平行板电容器动态问题，通过实验观察充放电电流变化导入，衔接静电场电势差、电场强度知识，以公式对比、动态问题分类为学习支架。 其亮点在于结合科学探究与科学思维，通过充放电实验感知电流变化，情境探究分析平行板电容器动态问题，典例解析强化模型建构与推理。课堂小结以问题引导自我总结，助学生深化物理观念，分层作业满足不同需求，教师使用可提升教学效率，学生能提升探究与解题能力。

第一章　静电场 8．电容器　电容 [学习目标]　1．知道电容器的概念，掌握电容的定义、公式和单位。认识常见的电容器。2．理解电容的定义式C＝和决定平行板电容器电容大小的因素，能够分析解决有关电容的问题。3．通过实验探究电容器的充、放电现象，感知电流的变化。4．了解电容器在生产、生活中的应用，养成观察、分析比较、归纳的良好学习习惯。 8．电容器　电容 必备知识·自主预习储备 一、电容器 1．电容器：任何两个彼此____又互相____的导体都可以看成一个电容器。 2．平行板电容器：两块彼此____平行放置的______构成一个最简单的电容器。 绝缘 靠近 隔开 金属板 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 3．电容器所带的电荷量：一般把任意一块极板所带电荷量的______，叫作电容器所带的电荷量，用Q表示。 4．电容器的充、放电 (1)充电：使电容器的两极板带上________电荷，这个过程叫作电容器充电。 (2)放电：使电容器两极板异种电荷____，这个过程叫作电容器放电。 绝对值 等量异种 中和 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 (3)电容器充、放电过程中能量的变化 ①充电过程：电源的能量储存在______中。 ②放电过程：电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。 注意：其他的电容器都可以看作平行板电容器的变形。 电容器 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 二、电容器的电容 1．电容：描述电容器储存____能力的物理量叫作电容器的______，通常也简称____。用C表示。 2．定义式：C＝__。 3．物理意义：电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为1 V时电容器所带的______。 电荷 电容量 电容 电荷量 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 4．单位：在国际单位制中，是法拉，简称__，符号F，1 F＝1______，1 pF＝10-6μF＝10-12F。 注意：C＝是定义式，C的大小与Q、U均无关。 法 C/V 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 三、实验：观察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____，电流表示数逐渐____，当电流表示数为0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， 电流表示数逐渐____，且与充电时电流方向 ____，当电流表示数为0时放电结束。 增大 减小 减小 相反 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 四、常见电容器 1．平行板电容器：它的电容的大小与两极板________成正比、与两板间____成反比，还与两板间的______有关。 2．可变电容器：由两组金属片组成，固定不动的一组金属片叫作____，可以转动的一组金属片叫作____。转动动片，两组金属片的________发生变化，电容就会随着改变。 正对面积 距离 电介质 定片 动片 正对面积 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 3．电容器上一般都标明了电容量和________的数值，它比________要低许多。 注意：平行板电容器的电容决定式：C＝，与εr(相对介电常数)、S(正对面积)、d(两极板间的距离有关)。 额定电压 击穿电压 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任意两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可组成电容器。 (　　) (2)使电容器带电的过程叫作充电。 (　　) (3)平行板电容器充电后，两极板间的电场为匀强电场。 (　　) (4)其他条件不变，只增大电容器极板的正对面积，则电容增大。 (　　) √ √ √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 2．电容器是一种常用的电子元件，下列对电容器认识正确的是 (　　) A．电容器的电容表示其储存电荷的能力 B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D．电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103 pF √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 A　[电容表示电容器储存电荷的能力，A正确；电容C＝是电容的定义式，不是决定式，故C与Q、U无关，B、C错误；1 μF＝106 pF，D错误。] 3．(多选)有一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积为S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，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2Q C．将极板间的距离变为 D．两板间充满介电常数为2的电介质 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 CD　[电容器的电容与电容器极板上的电荷量、电压无关，所以选项A、B不正确；根据公式C＝，选项C、D正确。] 关键能力·情境探究达成 平行板电容器由两块平行放置的金属板组成。利用平行板电容器进行如下实验： (1)如图所示，保持Q和d不变，增大(或减小)两 极板的正对面积S，观察电势差U(静电计指针 偏角)的变化，依据C＝，分析电容C的变化。 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 (2)如图所示，保持Q和S不变，增大(或减小)两极板间的距离d，观察电势差U(静电计指针偏角)的变化，依据C＝，分析电容C的变化。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 (3)如图所示，保持Q、S、d不变，插入电介质，观察电势差U(静电计指针偏角)的变化，依据C＝，分析电容C的变化。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 提示：(1)S增大，C增大，U减小。 (2)d增大，C减小，U增大。 (3)插入电介质，C增大，U减小。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 考点1　电容器充、放电问题 1．充电过程 电路如图所示。 特点： (1)有电流，电流方向为流入电容器正极板，电流由大到小。 (2)电容器所带电荷量增加。 (3)电容器两极板间电压升高。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 (4)电容器两极板间电场强度增强。 当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 2．放电过程 电路如图所示。 特点： (1)有电流，电流方向是从正极板流出， 电流由大变小。 (2)电容器所带电荷量减少。 (3)电容器两极板间电压降低。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 (4)电容器两极板间电场强度减弱。 当电容器放电结束后，电路中无电流。电容器的放电过程实际上是正、负电荷中和的过程。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 【典例1】　(多选)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时(　　) 甲　　　　　乙 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 A．车轮停在感应线上一段时间后，电阻R上有恒定电流 B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电 C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增大后减小 D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照 思路点拨：(1)车轮经过感应线时电容器的电容变化，有充电、放电脉冲。 (2)只要有两个脉冲就会被拍照。 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 BD　[车轮停在感应线上一段时间后，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，故A错误；由题图乙可知，当车轮经过感应线时，电流先增大后减小，然后再反向增大后减小，因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，故B正确，C错误；若汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，故D正确。] 规律方法　充电电流与放电电流 (1)电容器两极板间的电介质使两极板之间绝缘，所以充电结束后的电容器相当于断路。 (2)而充电过程中电荷由电源定向移动，在两极板上聚集，故电路中有充电电流，而且电流流向正极板。 (3)放电时，电容器极板上的电荷减少，有放电电流，且电流从正极板流出。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 [跟进训练] 1．如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是(　　) A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极 板带正电 B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电 D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 A　[开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A对，B错；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上下极板均不带电，C、D错。] 考点2　对电容的理解 1．两公式C＝与C＝的比较 公式 C＝ 公式特点 定义式 决定式 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 意义 对某电容器Q∝U，但＝C不变，反映电容器容纳电荷的本领 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等因素)来决定 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 2．通过Q-U图像来理解C＝。如图所示，在Q-U图像中，电容是一条过原点的直线的斜率，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两极板间的电势差，可以看出，电容器电容也可以表示为C＝，即电容器的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所需增加(或减少)的电荷量。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 【典例2】　有一充电的平行板电容器，两板间电势差为3 V，现使它的电荷量减少3×10-4 C，于是电容器两板间的电势差降为原来的，则此电容器的电容是多大？电容器原来带的电荷量是多少？若将电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？ 思路点拨：(1)电容公式C＝或C＝。 (2)电容C与电容器是否带电或带电量多少无关。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 [解析]　电容器两极板间电势差的变化量为 ΔU＝U＝×3 V＝2 V 由C＝ 得C＝ F＝1.5×10-4 F＝150 μF 设电容器原来带的电荷量为Q，则 Q＝CU＝1.5×10-4×3 C＝4.5×10-4 C 电容器的电容是由其本身决定的，与是否带电无关，所以电容器极板上的电荷量全部放掉后，电容仍然是150 μF。 [答案]　150 μF　4.5×10-4 C　150 μF 规律方法　C＝的推导 当电容器两端电压为U1时，电荷量为Q1，则有Q1＝CU1；当电容器两端电压为U2时，电荷量为Q2，则有Q2＝CU2，Q2－Q1＝CU2－CU1＝C(U2－U1)，即ΔQ＝CΔU，所以C＝。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 [跟进训练] 2．(多选)关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是(　　) A．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器 B．用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷 C．某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大 D．某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 AB　[电容器是容纳电荷的容器，电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。电容的大小与电容器带电多少及两极间电压大小都无关，故A、B正确。] 考点3　平行板电容器的两类动态问题 1．两类情况 (1)平行板电容器两极板始终与电源两极相连(此时板间电压U保持不变)。 (2)电容器充电后与电源断开(此时电荷量Q保持不变)。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 2．分析思路 (1) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 (2) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 【典例3】　研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触， 能使电容器带电 B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指 针的张角变小 C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D．实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 思路点拨：通过题图，可以获得以下信息： (1)平行板电容器电荷量保持不变。 (2)静电计小球与外壳间电压和电容器两极间电压相同。 (3)静电计指针偏角与静电计小球和外壳间电压成正比。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 A　[当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；根据电容器的决定式：C＝，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据C＝可知，电荷量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；根据电容器的决定式：C＝，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数εr增大，则电容C 增大，根据C＝可知，电荷量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；根据C＝可知，电荷量Q增大，电压U也会增大，静电计指针的张角变大，但电容C不变，故选项D错误。] 规律方法　(1)静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由相互绝缘的两部分组成，静电计与电容器的两极板分别连接在一起，则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的电势差U，U的大小就从静电计的刻度读出，可见，静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化。 (2)静电计本身也是一个电容器，但静电计容纳电荷的本领很弱，即电容很小，当带电的电容器与静电计连接时，可认为电容器上的电荷量保持不变。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 [跟进训练] 3．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。 如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是(　　) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 A．断开开关S后，将A、B分开些 B．断开开关S后，在A、B 极板间插入电介质 C．保持开关S闭合，将A、B 两极板靠近些 D．保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 A　[由电路图可知，静电计和滑动变阻器串联后，与电容器并联接在电源上，且电路稳定后通过滑动变阻器的电流始终为零，此时滑动变阻器可看作导线，所以静电计指针张开角度直接反映了电容器两板间的电势差大小。断开开关S后，电容器所带电荷量Q不变，将 A、B分开些，即两板间距离d增大，由C＝可知C变小，再根据U＝可知电容器两端电势差增大，所以静电计指针张开的角度增大；同理可知，在A、B 极板间插入电介质，即εr增大，则C增大，电容 器两端电势差减小，静电计指针张开的角度减小，故A正确，B错误；保持开关S闭合，电容器两板间电势差不变，所以将A、B 两极板靠近些或者将变阻器滑动触头向右移动，静电计指针张角均不变，故C、D错误。故选A。] 学习效果·随堂评估自测 1．下列元器件中，是电容器的是(　　) C　[选项A所示为电阻箱，选项B所示为电阻，选项C所示为电容器，选项D所示为电池。故选C。] √ 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 2．如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是(　　) A．是充电过程 B．是放电过程 C．该电容器的电容为5.0×10-2 F D．该电容器所带电荷量的变化量为0.20 C √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 B　[由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错误，B正确；由C＝＝F＝5×10-3F，C错误；ΔQ＝CΔU＝5×10-3×4 C＝0.02 C，D错误。] 3．(源自鲁科版教材改编)一轻质绝缘细线一端固定在O点，另一端系一带电荷量大小为q、质量为m的小球，小球静止悬挂在平行板电容器AB间，如图所示，细线与竖直方向的夹角θ＝60°，细线、小球在竖直平面内，A、B两板平行正对倾斜放置，且与细线平行。两板带等量异种电荷，若电容器的电容为C，极板间距为d，静电力常量为k，重力加速度为g。则电容器所带电荷 量为(　　) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 A．　　　　　 B． C． D． √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 C　[设两极板间电场强度大小为E，细线对小球的拉力大小为T，对小球受力分析如图所示，根据平衡条件可得qE＝mg sin θ，解得E＝，极板间的电势差U＝Ed＝，则极板所带电荷量为Q＝CU＝，故选C。] 4．如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一定角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是(　　) A．使A板向左平移以增大板间距离 B．在A、B两板之间插入一块陶瓷板 C．断开S后，使B板向左平移以减小板间距离 D．断开S后，使B板向上平移以减小极板正对面积 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 D　[开关S闭合，电容器两端的电势差不变，则指针的张角不变，故A、B错误；断开S，电容器所带的电荷量不变，当B板向左平移减小板间距，根据平行板电容器的表达式可知电容增大，根据U＝知，电势差减小，则指针张角减小，故C错误；同理可知，使B板向上平移减小正对面积，电容减小，根据U＝知，电势差增大，则指针张角增大，故D正确。] 回归本节知识，自我完成以下问题： 1．写出电容器的概念及其所带的电荷量的说法？ 提示：任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可看成一个电容器。一般把任意一块极板所带电荷量的绝对值，叫作电容器所带的电荷量。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 2．电容器的电容有哪两个表达式？ 提示：(1)定义式：C＝。 (2)决定式：C＝。 3．在定义C＝及探究C＝中各应用了什么科学方法？ 提示：比值定义法，控制变量法。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 考点一　电容器的充电与放电 1．某电容器充电后的电压为8 V，然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的I-t曲线(如图)。则放电过程中(　　) 课时分层作业(七)　电容器　电容 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 61 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 A．电容器储存的电能不变 B．电路中的电流不变 C．电容器两极板间的电压不变 D．电容器的电容不变 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 62 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 D　[放电过程是储存的电能转化为其他形式的能，故电能减小，故A错误；由题图像可知，放电过程电流随时间逐渐减小，故B错误；在放电的过程中电荷量减小，根据C＝＝知，电容不变，则电压逐渐减小，故C错误；电容器的电容是表征储存电荷本领的物理量，与带不带电无关，故电容器的电容不变，故D正确。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 63 2．下列关于电容器的相关知识描述正确的是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 64 A．图甲为电容器充电示意图，充完电后电容器上极板带正电，两极板间的电压U等于电源的电动势E B．图乙为电容器放电示意图，放电过程中电流大小保持不变 C．图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器的实物图及其符号，两种电容器使用时都严格区分正负极 D．若电容器上有“5.5 V　1.0 F”字样，说明该电容器两端只有加上5.5 V的电压时电容才为1.0 F 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 65 A　[题图甲为电容器充电过程，电容器上极板与电源的正极相连，故上极板带正电，充完电后两极板间的电压U等于电源的电动势E，故A正确；题图乙为电容器放电过程，若电容器上极板带电荷量为＋Q，则放电过程中通过电流表的电流方向从右向左，且电流逐渐减小，故B错误；题图丙为电解电容器的实物图和符号，图丁为可变电容器的实物图及其符号，前者使用时严格区分正负极，后者不需要，故C错误；若戊中的电容器上有“5.5 V　1.0 F”字样，说明该电容两端额定电压为5.5 V，而电容与电容器的电压及电荷量均无关，总是为1.0 F，故D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 66 考点二　对电容器电容的理解 3．(多选)如图所示是用来测定角度θ的电容式传感器。当动片与定片之间的角度θ发生变化时，引起极板正对面积S的变化，使电容C发生变化，知道C的变化，就可以知道θ的变化情况。下列说法正确的是 (　　) A．θ变大，则C变大　　 B．θ变大，则C变小 C．θ变小，则C变大 D．θ变小，则C变小 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 67 BC　[由题图知θ变大，S变小，C变小；同理，若θ变小，则S变大，C变大，故选项B、C正确。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 68 4．如图所示为一只极距变化型电容式传感器的部分构件示意图。当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况。下列选项能正确反映C与d之间变化规律的图像是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 69 A　[由平行板电容器电容的决定式C＝可知，电容C与两极板之间距离d成反比，在第一象限反比例函数图像是双曲线的一支，选项A正确。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 70 考点三　电容器两类动态问题 5．平行板电容器保持与恒压直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为U，电荷量为Q，电容为C，极板间的电场强度为E。现将两极板间距离减小，则引起的变化是(　　) A．Q变大　　　　　　　　　 B．C变小 C．E变小 D．U变小 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 71 A　[平行板电容器保持与直流电源两极连接，其电压U保持不变，将两极板间距离d减小，由电容的决定式C＝，分析得知，电容C变大；电荷量Q＝CU，U不变，C变大，Q变大；由E＝分析可知电场强度E变大。故A正确，B、C、D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 72 6．物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，准确地测定了电子的电荷量。如图所示，平行板电容器两极板M、N与电压恒定的电源相连，M极板与电源的正极之间接有一灵敏电流计。现有一带电油滴恰好悬浮在两极板间的A点，电容器的N极板接地。现将M极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，下列说法正确的是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 73 A．油滴带正电 B．灵敏电流计中有从b流向a的电流 C．油滴将竖直向上运动 D．电容器中A点的电势将升高 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 74 B　[根据油滴静止在电容器中的A点，可知油滴所受电场力与重力等大反向，电容器中的电场强度方向竖直向下，所以油滴带负电，故A错误；据表达式C＝可知，d增大，C减小，根据Q＝CU可知，U不变，所以Q减小，电容器放电，灵敏电流计中有从b流向a的电流，故B正确；将M极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，由于电容器始终和电源相连，所以两极板间的电压U不变，根据表达 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 75 式E＝可知，d增大，所以E减小，油滴所受电场力减小，重力大于电场力，油滴将竖直向下运动，故C错误；由于N极板接地，其电势为零，A点与N极板间的电势差为U′＝Ed′，A点到N极板的距离d′不变，E减小，所以U′减小，根据U′＝φA－φN＝φA，可知φA降低，故D错误。故选B。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 76 7．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容，E表示两板间的场强，φ表示P点的电势，W表示试探电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小 段距离l0，则各物理量与负极板移动距离x的关系图像 正确的是图中的(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 77 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 78 C　[设原来两极板间距为d，负极板右移时，由C＝，可知C与x的图像不是一次函数图像，故A错误；由E＝＝＝，可知E与负极板移动距离x无关，故B错误；因负极板接地，设P点开始与负极板间的距离是d′，则P点的电势φP＝E＝Ed′－Ex，故C正确；试探电荷在P点的电势能W＝qφP＝qE(d′－x)＝qEd′－qEx，所以W-x图像是一条倾斜的直线，故D错误。故选C。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 79 8．如图所示，电源A两端的电压恒为6 V，电源B两端的电压恒为 8 V，当开关S从A扳到B时，通过电流计的电荷量为1.2×10-5 C，则电容器的电容为多大？(结果保留2位有效数字) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 80 [解析]　当开关S接A时，电容器上极板带正电，所带电荷量Q＝CUA，当开关S扳到B时，电容器上极板带负电，所带电荷量Q′＝CUB，该过程中通过电流计的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝C(UA＋UB)＝1.2×10-5 C，解得电容C≈8.6×10-7 F。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 [答案]　8.6×10-7 F 81 9．(源自鲁科版教材改编)在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，流水线上设置了传感器装置，其简化结构如图所示，M、N为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在直流恒压电源的两极上。已知电流从a向b流过电流表时，电流表指针偏向a端。某次纸张从平行极板间穿过的过程中，发现电流表指针偏向b端，下列判断正确的是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 82 A．极板上的电荷量不变 B．极板上的电荷量变小 C．电容器的电容变大 D．电容器的电容不变 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 83 B　[电流表指针偏向b端，说明电流从b向a流过电流表，所以电容器放电，极板上的电荷量变小，A项错误，B项正确；电容器与恒压电源相连，两极板间电势差U不变，而Q减小，根据C＝可知电容器的电容C减小，C、D项均错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 84 10．(多选)指纹传感器的原理是在一块半导体基板上阵列十万个金属颗粒，每一个颗粒充当电容器的一个极，外表面绝缘，手指按在传感器上时构成电容器的另外一个极。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪(本义：山谷)和嵴(本义：山脊)与半导体基板上对应位置的金属颗粒构成了一个个电容值不同的电容器，若这些电容两端的电压保持不变，则(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 85 A．指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离近时，两者构成的电容器的电容小 B．指纹的峪处与半导体上对应的金属颗粒距离远时，两者构成的电容器的电容小 C．在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，对应的金属颗粒电极所带电荷量增大 D．在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，对应的金属颗粒电极所带电荷量减小 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 86 BC　[指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近时，根据电容的决定式C＝知，两者构成的电容器的电容大，故A错误；指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远时，根据电容的决定式C＝知，两者构成的电容器的电容小，故B正确；在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离减小，电容增大，而电压一定，则由Q＝CU可知，对应的金属颗粒电极所带的电荷量增大，故C正确，D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 87 11．电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，此外，由于它与计算机相连，能在几秒内画出电流随时间变化的I-t图像。某兴趣小组的同学用如图所示的电路探究电容的充放电过程。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 88 (1)当开关S掷向1，电容器的上极板带________(选填“正电”或“负电”)。 (2)将一块陶瓷片插入电容器两极板之间，则电容器的电容将_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)某同学还想观察充、放电过程中电容器两端电压的变化情况，他应选择的仪器为________(填标号)。 A．静电计　　B．验电器　　C．A、B均可 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 正电 增大 A 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 89 [解析]　(1)当开关S掷向1，电容器充电，则上极板带正电。 (2)将一块陶瓷片插入电容器两极板之间，根据C＝，εr增大，则电容器的电容将增大。 (3)某同学还想观察充、放电过程中电容器两端电压的变化情况，他应选择的仪器为静电计，故选A。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 90 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 12．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d＝4 mm，充电后两极板电势差为120 V。A板带正电，若它的电容为3 μF，且P到A板距离为1 mm。求： (1)每一极板的带电荷量； (2)两极板间的电场强度； (3)一个电子在P点具有的电势能。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 8．电容器　电容 91 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 [解析]　(1)由C＝，得每一极板的带电荷量 Q＝CU＝3×10-6×120 C＝3.6×10-4 C。 (2)两极板间的电场强度 E＝＝V/m＝3×104 V/m。 (3)P、B间的电势差 UPB＝EdPB＝3×104××10-3 V＝90 V 由UPB＝φP－φB，φB＝0 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 92 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 解得P点的电势φP＝90 V 电子在P点的电势能 Ep＝qφP＝－90 eV。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 [答案]　(1)3.6×10-4 C 　(2)3×104 V/m (3)－90 eV 93 $