10.4 第1课时 电容器及电容(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版)

第 1 课时　电容器及电容

 

1.知道什么是电容器及电容器的主要构造。（物理观念） 2.理解电容的概念及其定义式。（物理观念） 3.知道电容器充、放电的实验原理和实验电路。（科学探究）

 

知识点一　电容器

〔阅读教材P38—P39，完成下列填空〕

1.电容器：由任何两个彼此　　　　又相距很近的导体组成。

2.实验：观察电容器的充、放电现象

（1）实验电路（如图所示）：把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组成实验电路。

①充电过程：把开关S接1，此时电源给电容器充电，充电电流逐渐　　　　，电压表示数逐渐　　　　，当电流表示数为0时充电完毕。

②放电过程：把开关S接2，电容器对电阻R放电。放电电流由电容器的正极板经过R流向电容器的负极板。此时电容器两极板所带电荷量减小，电势差　　　　，放电电流　　　　，最后两极板电势差以及放电电流都等于0。

（2）电容器充、放电过程中能的转化

电容器充电过程中，两极板的电荷量增加，板间的电场强度　　　　，电源的能量不断储存在　　　　中；放电过程中，电容器把储存的能量通过　　　　转化为电路中其他形式的能量。

（1）电容器只能储存同种电荷。（　　）

（2）电容器带电时，只有一个极板上有电荷。（　　）

（3）一个极板带电荷量是Q，则电容器的电荷量为2Q。（　　）

在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。

（1）某同学设计的实验电路如图a所示。先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是　　　　（填正确答案标号）。

A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定

B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定

C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭

（2）将电阻箱的阻值调为R2（R2＞R1），再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况，两次得到的电流I随时间t变化如图b中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为　　　（填“R1”或“R2”）时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的　　　　（填“电压”或“电荷量”）。

尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

归纳总结

1.电容器充、放电的特点

（1）充电特点

①充电电流从电源正极流出；②电容器所带电荷量增加；③极板间电场强度增大，电压升高；④电源的能量不断储存到电容器中；⑤充电后，电容器两极板间的电压与充电电压相等。

（2）放电特点

①放电电流从正极板流出；②电容器所带电荷量减少；③极板间的场强减小，电压降低；④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；⑤放电后，两极板间的电压为零。

2.电容器充、放电现象中的三点注意

（1）电容器充电时电流流向正极板，电容器放电时电流从正极板流出，且充、放电电流均逐渐减小至零。

（2）电容器充、放电过程，电容器的电容不变，极板上所带电荷量和电压按正比关系变化。

（3）电容器充、放电过程，I－t图中曲线与坐标轴围成的面积表示电容器储存的电荷量。

　（2026•山东青岛高二下学业考试）利用如图所示的电路，可以了解电容器充放电过程中，两极板间电压和电路中电流的变化，进而判断两极板储存电荷量的变化。

（1）把开关S接1，电源给电容器充电。在充电过程中，可以看到电压表示数迅速增大，

随后逐渐稳定在某一数值，此时电容器两极板带有等量　　　　（填“同种”或“异种”）电荷，上极板带　　　　（选填“正电”或“负电”）；充电过程中，两板间电场强度　　　　（选填“增大”或“减小”）。

（2）然后，把开关S接2，电容器对电阻R放电。电流表指针发生偏转，通过电阻R的放电电流　　　（选填“自上而下”或“自下而上”），此过程中两极板储存的电荷量　　　　（填“增加”或“减小”）。

知识点二　电容

〔阅读教材P40—P41，完成下列填空〕