1.8.1 电容器 电容 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

电容器通过闪光灯放电，发出强烈的闪光 第一章 静电场 1.8 电容器 电容 1．电容器是储存电荷和电能的元件 你认为，电容器应该有怎样的结构，才可以储存电荷？ 一、电容器 莱顿瓶 2．结构：任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体可以看成一个电容器。 两块彼此隔开平行放置的金属板构成平行板电容器。 平行板电容器 电介质 电容器的极板 电容器的极板 一、电容器 1 2 S G (1)带电量：每个极板所带电荷量的_______． (2)电容器的充电和放电 充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的_________，电容器中储存________． 放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中________转化为其他形式的能． 3．电容器的充、放电 i u t t 3．电容器的充、放电 二、电容器的电容 不同的电容器容纳电荷的本领是不同的，就像不同的容器的装水量各不相同一样。为了衡量电容器这种本领的异同，我们引入一个新的物理量——“电容” ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － ＋Q －Q 两极板间有电压U (1)电容：电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值叫电容器的电容 (2)物理意义：表征电容器储存电荷的本领 电容器电容大小由本身结构决定，与U、Q无关 (3)定义式： (4)单位：法拉（简称法），符号为“F” 常用单位：微法（μF）、皮法（pF） 1μF = 10-6F，1 pF =10-12F 二、电容器的电容 Q U 比值定义法 三、平行板电容器的电容 平行板电容器的电容与哪些因素有关？ 静电计：测量两极板电压 夹角大小代表电压大小 夹角越大代表电压越大 极板间距、正对面积、介质 控制变量法 实验表明：平行板电容器的的电容与两板的正对面积S成正比，跟板间距离d成反比，插入电介质后电容增大 平行板电容器电容的决定式： k：静电力常量 S：极板正对面积 d：极板间距 ：电介质的相对介电常数 四、电容器的储能 1、按电介质分： 纸质电容器、电解电容器、陶瓷电容器、云母电容器 2、按是否可变分： 固定电容器、可变电容器 五、常用电容器 从电容器的包装上我们可以得到该电容的哪些信息 相关参数 1.电容 2.额定电压：工作电压 3.击穿电压：极限电压 作业： 1、完成：教材P33发展空间（传感器） 活页第6节课时1(P19～P20) 2、预习：第6节电容器课时2( P35～P37) 一、电容式传感器 测定液面高度的电容传感器 阅读教材50-51页发展空间 1、如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图.电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小.下列关于该仪器的说法中正确的有（ ） A.该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体 B.芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 C.如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高 D.如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高 √ √ 答案：AC 20 二、平行板电容器的动态分析 控制变量法 证明：一个极板间为空气（真空）的平行板电容器，两极板之间的电场强度E只与极板所带的电荷量Q及极板面积S有关。即 二、平行板电容器的动态分析 1．电容器始终与电源相连时，两极板间的电势差U保持不变 控制变量法 U不变 ①根据，先分析电容的变化，再分析Q的变化。 ②根据分析场强的变化。 ③根据UAB＝Ed=φA - φB分析某点电势变化。 2．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏。如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则 (　　) A．导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在增大 B．导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在增大 C．导体芯A所带电量在减小，液体的深度h在减小 D．导体芯A所带电量在增加，液体的深度h在减小 √ 3．如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O′垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后释放P，则P在电场内将做(　　) A．匀速直线运动 B．水平向右的匀加速直线运动 C．斜向右下方的匀加速直线运动 D．曲线运动 √ Q不变 ①根据，先分析电容的变化，再分析U的变化。 ②根据分析场强的变化。 ③根据UAB＝Ed=φA - φB分析某点电势变化。 2．充电后与电源断开时，电容器所带的电荷量Q保持不变 4．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则(　　) A．θ增大，E增大 B．θ增大，Ep不变 C．θ减小，Ep增大 D．θ减小，E不变 √ 5．平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两板间有一正电荷（电荷量很少）固定在P点，如图所示。以U表示电容两极板间的电压，E表示两极板间的场强，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示的位置，则（    ） A．U变大，Ep不变 B．E变大，Ep不变 C．U变小，Ep变大 D．U不变，Ep不变 √ 6．如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a，平行板电容器AB内部原有电荷P处于静止状态，当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行)，P的运动情况将是(　　) A．仍静止不动 B．向下运动 C．向上运动 D．无法判断 √ 1．平行板电容器动态变化的两种情况 (1)电容器始终与电源相连时，两极板间的电势差U保持不变。 (2)充电后与电源断开时，电容器所带的电荷量Q保持不变。 平行板电容器的动态分析 2．平行板电容器的动态分析方法 7、传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化．将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么( ) A.当F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流 B.当F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流 C.若电流计有示数，则说明压力F发生变化 D.若电流计有示数，则说明压力F不发生变化 √ √ 答案：BC 30 8．如图所示的电路可将声音信号转化为电信号.该电路中，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，b是固定不动的金属板，a、b构成了一个电容器，且通过导线与稳压电源两极相接．在声源S发出的声波推动a向b靠近的过程中，下列说法正确的是 (　　) A．a、b板所带的电荷量不变 B．a、b板之间的电场强度变小 C．流过电流表的电流方向从左向右 D．a板向右的位移最大时，电容器的电容最大 √ 9．传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)的一种元件．如图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是(　　) A．甲图中两极间的电量不变，若电压减少，可判断出h变小 B．乙图中两极间的电量不变，若电压增加，可判断出θ变大 C．丙图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x变小 D．丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大 √ √ 10．如图所示的两个平行板电容器水平放置，A板用导线与M板相连，B板和N板都接地．让A板带电后，在两个电容器间分别有P、Q两个带电油滴都处于静止状态．AB间电容为C1，电压为U1,带电量为Q1，MN间电容为C2，电压为U2，带电量为Q2．若将B板稍向下移，下列说法正确的是（ ） A．C1减小，C2增大 B．U1减小，U2增大 C．Q1减小，Q2增大 D．P向下动，Q向上动 √ √ 作业： 1、完成：教材P33发展空间(电容器储能) 活页第6节课时2(P21～P23) 2、预习：专题二课时1( P38～P39) Lavf57.41.100 ①确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变。 ②用决定式C＝eq \f(εrS,4πkd)分析平行板电容器电容的变化。 ③用定义式C＝eq \f(Q,U)分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。 ④用E＝eq \f(U,d)或者E＝eq \f(4πk Q,εrS)分析平行板电容器极板间匀强电场场强的变化。 $