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

该高中物理导学案聚焦“电容器的电容”，涵盖电容器概念、充放电现象、电容定义及平行板电容器影响因素。通过类比水容器引导学生思考电荷储存装置的构造与工作原理，搭建前后知识衔接的学习支架。 资料以导学问题驱动探究，结合实验（如平行板电容器影响因素实验）运用控制变量法，例题与解析注重概念辨析和公式应用，助力学生构建物理观念（能量、物质），培养科学思维（推理、论证）与科学探究能力，提升自主学习效率，便于教师教学评估。

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 19．如图，莱顿瓶是一个玻璃容器，瓶内、外壁各贴着一圈金属箔，作为里、外两个极板，穿过橡皮塞的铜棒上端是一个球形电极，下端利用铁链与内壁金属箔连接，外壁金属箔接地，在其他因素视为不变的情况下，下列说法正确的是（　　） A．金属箔越厚，莱顿瓶的电容越大 B．金属箔越厚，莱顿瓶的电容越小 C．瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大 D．瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越小 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．绝缘 2． 等量异种电荷 正电 负 中和 零 3．能量 4．一个 5． 电荷量 电势差 容纳电荷 带电 两极板之间的电势差 6．(1)正确 (2)正确 (3)错误 (4)错误 (5)错误 7．A 【详解】A．电容是电容器的固有属性，由极板正对面积、极板间距、极板间电介质的性质决定，与是否带电无关，因此电容器不带电时电容也不为零，故A正确； B．是电容的定义式而非决定式，电容与电荷量无关，当增大时，极板间电压会同比例增大，保持定值，因此与不成正比，故B错误； C．电容与极板间电压无关，当增大时，极板带电量会同比例增大，保持定值，因此与不成反比，故C错误； D．电容大小仅由电容器本身的结构参数决定，和是否带电、带电量多少等带电情况完全无关，故D错误。 故选A。 8．B 【详解】根据电容的定义式，电容是电容器本身的属性，不随带电量、极板电压变化，因此电量变化量与电压变化量满足，变形可得电压变化量 代入已知量：， 计算得 故选B。 9．A 【详解】根据电容的定义式有，其中，U=2V 解得 故选A。 10．A 11．B 12．B 13．A 14．B 15．B 16． 绝缘 正比 正比 反比 17．D 【详解】AB．由可知，电容器充电或放电过程，其电容均不变，选项AB错误； CD．由可知，增大极板间的距离，电容减小，加入电介质，电容增大，选项C错误、D正确。 故选D。 18．C 【详解】根据平行板电容器的电容决定式可知，电容器的电容 C 与正对面积 S 成正比。由图可知，当夹角 θ 变小时，动极板向定极板方向转动，两极板间的正对面积S变大，所以电容器的电容 C 变大，故C正确。 故选C。 19．C 【详解】金属箔，作为里、外两个极板，其厚度对电容无影响，瓶壁玻璃是电介质，根据其中，d是两极板之间的间距，即为电介质玻璃的厚度，可知当瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大。 故选C。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $