2.1.2 电容器与电容 课件-2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电容器与电容，涵盖充放电过程、电容定义式与单位、平行板电容器决定因素及动态分析。通过充放电实验导入，从基础概念到公式推导，再到实验探究和动态问题分析，构建递进式学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过平行板电容器影响因素实验培养学生实验设计与证据分析能力，结合动态分析训练科学推理。采用定义式与决定式对比、练习题巩固等方法，助力学生形成物理观念，教师可依托此资料提升教学效率。

第二章 静电场的应用 粤教版 必修三 第一节 电容器与电容 1 二、电容器的充放电 充电： 把电容器的两极板分别与电源两极相连，使两个极板带上等量异种电荷的过程。 放电： 用导线把充电后的电容器的两极板接通，使两个极板上的电荷中和的过程。 G G 电容器所带的电量 负极板 正极板 2 【练习2】如图所示为研究电容器充放电实验的电路图，实验前，开关S是断开的，电容器不带电。下列的 操作过程中，正确的说法是( ) A. 开关S接1，电容器上极板带负电 B. 开关S接1稳定后，再断开S，电容器两极板间有电场存在 C. 开关S接1稳定后，再将S掷向2，通过电流传感器的电流方向向上 D. 开关S接1稳定后，再将S掷向2，通过电阻R的电流方向向右 B 3 三、电容器的电容 1.物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。 2.定义： 3.定义式： 电容器所带电量Q 与电容器两极板间电势差 U 的比值，叫电容器的电容，用C表示; 4.单位： 常用单位：微法（μF); 皮法（pF) 1 F = 106 μF = 1012 pF 法拉（F） 1F=1C/V 三、电容器的电容 3.定义式： 4.单位： 常用单位：微法（μF); 皮法（pF) 1 F = 106 μF = 1012 pF 电容 额定电压 法拉（F） 1F=1C/V 【练习1】有人用如下图示描述某电容器充电时，其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系。请判断正误，并说明理由。 √ √ √ （1）电容器的击穿电压 加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。 （2）电容器的额定电压 电容器长期正常工作时所能承受的电压。 电容器外壳上标的就是额定电压和电容， 它比击穿电压要低。 击穿电压和额定电压 02 电容器的电容C跟其自身哪些因素有关？ 平行板电容器 金属板 绝缘物质（电介质） 极板 极板 金属板 【大胆猜想】 极板面积、 极板间距离、 电介质种类…… 8 探究平行板电容器电容C 的影响因素 静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。 探究平行板电容器电容C 的影响因素 有机玻璃板 + + + + + + - - - - -- 改变d 改变S 改变 电介质 多媒体实验室 10 探究平行板电容器电容C 的影响因素 有机玻璃板 + + + + + + - - - - -- 改变d 改变S 改变 电介质 多媒体实验室 板间距离d： 正对面积S： 介电常数𝛆r： 反比于 正比于 正比于 保持电量Q不变时 平行板电容器的电容C 11 四、决定电容的因素 两板正对面积 相对介电常数 静电力常量 空气的相对介电常数与1很接近，研究中空气对电容的影响一般可以忽略。 (决定式) 平行板电容器的电容决定式： 几种常用电介质的相对介电常数 两板间距离 两个公式的比较 只适用于平行板电容器 普遍适用式 【例题】（多选）下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些( 　)　 A．使两极板靠近些 B．增大两极板的正对面积 C．把两极板的距离拉开些 D．在两极板间放入云母 ABD 小试牛刀 平行板电容器的 动态分析 PART 05 大本 P27 电容器始终与电源连接，U保持不变。 控制电压不变 01 ①由 判断电容 C 的变化。（C随 εr 、S、d的变化而变化。） ②由 判断 Q 的变化。 ③由 判断 E 的变化。 大本 P27 d增加 C减小 Q=CU Q减小 E=U/d E减小 S减小 U不变 C减小 Q=CU Q减小 E不变 E=U/d 电容器始终与电源连接，U保持不变。 控制电压不变 01 17 【练习1】水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则( 　 ) A.电容变大，质点向上运动 B.电容变大，质点向下运动 C.电容变小，质点保持静止 D.电容变小，质点向下运动 Ｄ 小试牛刀 【练习2】如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变。则（ ） A．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a B．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b C．油滴将静止不动，电流计中电流由b流向a D．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变 D 小试牛刀 19 电容器始终与电源断开，Q保持不变。 控制电荷量不变 02 ①由 判断电容 C 的变化。（C随 εr 、S、d的变化而变化。） ②由 判断 U 的变化。 ③由 判断 E 的变化。 (Q不变时，E与d无关，只随εr、S变化。） C减小 U=Q/C U增加 E不变 C减小 U=Q/C U增加 E增加 电容器始终与电源断开，Q保持不变。 d增加 S减小 Q不变 控制电荷量不变 02 【练习3】如图，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相接，极板M和静电计的外壳都接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（　　） A．将N板向下平移 B．将M板沿水平向左方向远离N板 C．在M、N之间插入介质 D．将M板向上移动的同时远离N板 C 22 小本 P114 5. 如图所示，水平正对的金属板A、B与干电池连接，B板接地，静电计上的电荷量、导线以及电池的内阻均不计。开关S闭合，一带负电的油滴静止于两板间的P点。 下列说法不正确的是（　　） A．若仅将A板上移一些，则静电计指针的张角不变 B．若仅将B板下移一些，则油滴向下运动 C．若断开S，且仅将B板下移一些，则油滴的电势能增大 D．若断开S，且仅在A、P间插入玻璃板，则油滴向下运动 C 23 [跟进训练] 3．(多选)如图所示，竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E相连，用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间，闭合开关S后细线与竖直方向夹角为θ．则有(　　) A．保持开关S闭合，将A板向右平移，θ不变 B．保持开关S闭合，将A板向左平移，θ变小 C．断开开关S，将A板向右平移，θ不变 D．断开开关S，将A板向右平移，θ变小 A BC 【例题】两块大小形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开头Ｋ，电源即给电容器充电( 　) A.保持Ｋ接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小 B.保持Ｋ接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大 C.断开Ｋ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D.保持Ｋ接通，在两极板间插入一块介质，则极板间的电势差增大 ＢC Ｒ Ｋ ＋ － Ｅ $