第9章 第3讲 电容器与电容　观察电容器的充、放电-2027届高考物理（通用版）一轮复习考点精讲

该高中物理高考复习课件聚焦“电容器与电容”“充放电现象”核心考点，依据高考评价体系明确理解电容概念、分析动态变化、完成实验三大考查要求。通过表格归纳电压或电荷量不变两种动态情况，结合公式推导梳理C、Q、U、E关系，突出高频考点权重，覆盖选择、实验常考题型。 课件亮点在于“真题改编+方法建模+实验探究”策略，如典例1通过汽车减速时极板距离变化，运用科学思维推导Q不变下C、U、E变化规律，培养科学推理素养。设置充放电实验创新分析，指导学生掌握动态变化“先判不变量再用公式”技巧，助力学生高效突破考点，教师可据此开展针对性复习教学。

第九章　静电场 第3讲　电容器与电容　观察电容器的充、放电 -‹#›- 第九章　静电场 1．知道电容器的电容。 2．能完成“观察电容器的充、放电现象”实验。 3．能举例说明电容器的应用。 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 ACD -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 C -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 D -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 2 相反 不变 3.9×10-4 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 相反 减小 -‹#›- 第九章　静电场 -‹#›- 第九章　静电场 谢谢观看 -‹#›- 第九章　静电场 考点一　电容器与电容 【考点内化】 1．电容器。 (1)平行板电容器动态变化用到的基本公式：C＝、C＝和U＝Ed。 (2)平行板电容器的两种基本情况：电压不变或电荷量不变。 变化 电压不变 电荷量不变 两板 之间 开关S闭合，电容器两端电压不变 开关S断开，电容器两端电荷量不变 电容 C 电荷 量Q 电压 U 电场强度E 电容 C 电荷 量Q 电压 U 电场 强度E 正对面积减小 减小 减小 不变 不变 减小 不变 增大 增大 间距增大 减小 减小 不变 减小 减小 不变 增大 不变 充氮气 增大 增大 不变 不变 增大 不变 减小 减小 2．电容。 按照比值法定义：C＝，电容大小与电容器的电荷量无关，与电容器两端电压也无关。 【考点过关】 (多选)兴趣小组利用图示器材探究平行板电容器，保持正对面积S不变，缓慢增大两极板间距离d，描绘出电容器两端电压U、电容器电容C、极板所带电荷量Q、板间电场强度E与d的关系图像，以下描述可能正确的是(　 　) A B C D 解析：因为电容器负极板接地，正极板与静电计的金属球相连，二者之间保持开路状态，不会使电容器发生充、放电现象，所以Q不变，故C正确；根据平行板电容器的电容决定式C＝可知C随d的增大而减小，且满足反比例关系，即C-d图像为双曲线的一支，故B错误；两极板间电场强度为E＝＝＝，因为Q和S均不变，所以E不变，故D正确；根据U＝Ed可知U随d的增大而增大，成正比，故A正确。故选ACD。 【考教衔接】 　(单选)(教材改编)电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器(　　) A．电容变小 B．极板间电压变大 C．极板间电场强度不变 D．极板间电场强度变小 解析：由平行板电容器的电容决定式C＝可得，d减小，C增大，故A错误；电容器所带电荷量Q不变，C增大，由U＝可得，U变小，故B错误；由匀强电场的电场强度与电势差的关系式可得E＝＝＝，可知E与d无关，E不变，故C正确，D错误。故选C。 【练习1】　(单选)如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则(　　) A．电容器电容变大 B．极板间距离变小 C．极板间电场强度变大 D．材料竖直方向尺度减小 解析：根据题意可知极板之间电压不变，极板上所带电荷量变少，由C＝得电容减小；根据电容的决定式C＝可知，极板间距d增大，材料竖直方向尺度减小；极板之间形成匀强电场，根据E＝可知极板间电场强度E减小。故选D。 考点二　常规实验：观察电容器的充、放电 【考点内化】 电容器充放、电过程 当在电容器两端施加电压时，电容器两极板积聚电荷，电荷量增大，电容器充电。电容器充电时两极板电压逐渐增大，随着电容器两端电压增大，电流越来越小。最终电容器两端电压与电源电压相等，充电结束。当电容器正负极板相连，正负电荷中和，电容器电荷量减少，电压减小，电容器放电。随着电容器电压减小，放电电流也减小，放电速度越来越慢。 【考教衔接】 　(教材改编)如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8 V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。 甲　　　　　　　　　　乙 (1)当开关S接______(填“1”或“2”)时平行板电容器放电，流经G的电流方向与充电时________(填“相同”或“相反”)，此过程中电容器的电容将________。 (2)将G换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，由图可算出电容器的电容为__________F。(结果保留两位有效数字) 解析：(1)放电时必须将电容器接入电阻，故将单刀双掷开关接2；电容器充电时，上板接电源正极，所以电容器上板带正电，充电时正电荷流入电容器上板，放电时正电荷从上极板流出，所以流经G的电流方向与充电时相反，电容器的电容不变。 (2)根据q＝It可知，放电电流随时间变化曲线与t轴所围面积即为通过的电荷量，每个小格的电荷量q′＝0.4×0.2×10-3 C＝8×10-5 C，由题图乙可知q＝39q′＝39×8×10-5 C＝3.12×10-3 C，根据C＝＝ F＝3.9×10-4 F。 考点三　创新实验：观察电容器的充、放电 【考点内化】 1．创新实验方法。 甲 乙 2．创新实验器材。 【考教衔接】 　(教材改编)在“观察电容器的充、放电”的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为3 kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，充电完毕后把开关S掷向2端，电容器放电，直至放电完毕。实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的曲线如图乙所示，图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及曲线与时间轴所围“面积”的图像。 　 甲 乙 丙 (1)根据图甲所示的电路，观察图乙可知，充电电流与放电电流方向________(填“相同”或“相反”)，大小都随时间________(填“增加”或“减小”)。 (2)当开关接1端时，是充电还是放电？上极板带什么电？ (3)某同学认为：仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端，也可以测出电容器的电容值。请你分析并说明该同学的说法是否正确。 解析：(1)根据题图甲所示的电路，观察题图乙可知，充电电流与放电电流方向相反，大小都随时间减小。 (2)当开关接1端时，是与电源连接，是充电，且上极板带正电。 (3)正确。因为当开关S与2端连接时，电容器放电的过程中，电容器C与电阻R上的电压大小相等，因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值Um”及曲线与时间轴所围“面积S”，仍可应用C＝＝计算电容值。 【答案】　(2)充电　正电　(3)见解析 $