10.4电容器的电容 导学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

10.4   电容器的电容

[学习目标]　

1.知道电容器的概念，感知电容器的充、放电现象。

2.理解电容的定义、公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。

3.了解影响平行板电容器电容大小的因素，并能进行有关分析。

【导学】

水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器"储存起来。图中的元件就是这样的“容器-电容器”。那么，它内部的构造是怎样的?它是怎样"装进"和“倒出"电荷的呢?

 

一、 电容器  电容

【知识整理】

电容器

1．基本构造：任何两个彼此________又相距很近的导体，都可以看成一个电容器。

2．充电、放电：

（1）充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上____________的过程。充电后，跟电源正极相连的极板带________，跟电源负极相连的极板带________电。充电过程如图甲所示。

（2）放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷________，电容器失去电荷的过程。放电后，电容器任一极板带电荷量均为________。放电过程如图乙所示。

3．从能量的角度区分充电与放电：充电是从电源获得能量储存在电容器中，放电是把电容器中的________转化为其他形式的能量。

4．电容器的电荷量：其中________极板所带电荷量的绝对值。

5．电容

（1）定义：电容器所带的________与两个极板间的________的比值。

（2）定义式：。

（3）单位：法拉（F）、微法（）、皮法（pF）。________________。

（4）意义：表示电容器________本领的高低。

（5）决定因素：由电容器本身物理条件（大小、形状、相对位置及电介质）决定，与电容器是否________及________无关。

 

【例题】

6．如图所示的是电容器充电的过程。

(1)电容器充电的过程，两块不带电的金属板跟电源连接，最后金属板上带了等量的异种电荷。（     ）

(2)电容器充电过程中两极板间电场强度不断增大。（     ）

(3)放电后的电容器所带电荷量为0，电容也为0。（     ）

(4)电容器的电容表示电容器容纳电荷的多少。（     ）

(5)电容器的电容与电容器所带电荷量成正比。（     ）

7．根据电容器电容的定义式，可知（     ）

A．电容器不带电时，其电容并不为零

B．电容器所带的电荷量越多，它的电容就越大，与成正比

C．电容器两极之间的电压越高，它的电容就越小，与成反比

D．电容器的电容大小与电容器的带电情况有关

8．心脏除颤器通过一个充电的电容器对人的心脏放电，以恢复正常心跳。若电容为，放电的电量为，则放电前后电容器电压变化的大小为（    ）

A． B． C． D．

9．有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为2 V，所带电荷量为4×10-4 C，此电容器的电容为（　　）

A．2×10-4 F B．4×10-4 F C．5×103 F D．8×10-4 F

二、平行板电容器

【导学】如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。

10．下列关于静电计的说法正确的是（　　）

A．静电计的作用是测定该电容器两极的电势差

B．静电计可直接测定该电容器的电容

C．静电计和验电器是同种仪器

D．静电计可以用电压表来替换

11．该实验使用的科学方法是（　　）

A．类比法 B．控制变量法 C．假设法

12．影响平行板电容器电容的因素有（　　）

A．极板的材料          B．两极板间距离和两极板的正对面积     C．电容器储存的电荷量

在实验中观察到的现象是：（只填选项前的字母）

13．将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角（　　）

A．变大 B．变小 C．不变

14．向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角（　　）

A．变大 B．变小 C．不变

15．将左极板右移，静电计指针的张角（　　）

A．变大 B．变小 C．不变

【知识整理】

16．平行板电容器

（1）结构：由两个平行且彼此______的金属板构成。

（2）电容的决定因素：电容C与两极板间电介质的相对介电常数成______，跟极板的正对面积成______，跟极板间的距离d成______。

（3）电容的决定式：，为电介质的相对介电常数，为静电力常量。当两极板间是真空时，，式中为静电力常量。

【例题】

17．如图所示，下列方法可使平行板电容器电容增大的是（　　）

A． B．

C． D．

 

18．如图是一种可变电容器的示意图，动极板旋转过程中与定极板平行且距离保持不变，正对面积发生变化。当夹角变小时，电容器的电容（　　）

A．不变 B．变小 

C．变大 D．不确定