第1章 8. 电容器 电容-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（教科版）

教科版·必修第三册·第一章静电场 电容器电容 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 电容器 两个彼此绝缘又相距很近的导体组成电容器；平行板电容器是最基本的电容 器。 电容器的充电 使电容器两个极板分别带上等量异种电荷的过程；充电后极板间有电场，储存 电场能。 电容器的放电 充电后的电容器两极板用导线连接，正负电荷中和的过程；放电时电场能转化 3 为其他形式能。 电容的定义 电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值，叫做电容。 5 电容公式 C=Q/U;C由电容器本身结构决定，与Q、U无关。 电容的单位 国际单位：法拉(F);1F=1CN;常用单位：微法（μF)、皮法(pF);1F= 6 106μF=1012pF。 平行板电容器的电容 C=eS/(4πkd)；e为介电常数，S为正对面积，d为板间距离，k为静电力常 量。 影响电容大小的因素 正对面积S越大，C越大；板间距离d越大，C越小；插入电介质（ε增大），C增 8 大。 9 电容器的额定电压 电容器长期安全工作时所能承受的最大电压，超过会击穿损坏。 10 常见电容器 固定电容器、可变电容器、电解电容器（有极性，正负极不能接反）。 易错提醒 电容C是电容器本身的属性，与是否带电、带电多少、电压大小均无关。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共30分） 1.关于电容器，下列说法正确的是 A.电容器只能储存电荷，不能储存能量 B.电容器是储存电荷和电场能的装置 C.电容器两极板间必须是真空 D.电容器两极板必须是平行金属板 2.电容器的电容C=Q/U,下列说法正确的是 A.电容C与电荷量Q成正比 B.电容C与电压U成反比 C.电容C由电容器本身结构决定，与Q、U无关 D.电容器不带电时，电容C为零 3.国际单位制中，电容的单位是 A.库仑(C) B.伏特()） C.法拉(F) D.焦耳(J) 4.关于平行板电容器的电容，下列表达式正确的是 A.C=4πkd/(eS)B.C=eS/(4πkd)C.C=εd/(4πkS)D.C=4πkS/(ed) 5.平行板电容器保持极板正对面积S和板间距离d不变，在两极板间插入电介质，则电容C将 A.增大B.减小C.不变D.无法确定 6.平行板电容器保持其他条件不变，仅增大两极板间的距离d,则电容C将 A增大B.减小C.不变D.先增大后减小 7.平行板电容器保持其他条件不变，仅减小两极板的正对面积$，则电容C将 A增大B.减小C.不变D.先减小后增大 8.一个电容器所带电荷量为2×10-6C,两极板间电压为10V,则该电容器的电容为 A.2×10-7FB.5×10-7FC.2×10-5FD.5×10-5F 9.关于电容器的充电过程，下列说法正确的是 A.充电时电容器两极板带上同种电荷 B.充电时电容器两极板带上等量异种电荷 C.充电过程中电容器两极板间无电场 D.充电过程中电容器不储存能量 10.电解电容器使用时，下列说法正确的是 A.正负极可以任意连接 B.正负极不能接反 C.只能用于交流电路 D.不需要考虑额定电压 二、多选题（每题4分，共16分，选对但不全得2分，选错得0分）》 11.关于电容器，下列说法正确的是 A.电容器是储存电荷的装置 B.电容器是储存电场能的装置 C,两个彼此绝缘又相距很近的导体可组成电容器 D.电容器两极板间必须是绝缘介质 12.影响平行板电容器电容大小的因素有 A.两极板的正对面积SB.两极板间的距离dC.两极板间电介质的介电常数εD.电容器所带的电荷量Q 13.关于电容器的放电过程，下列说法正确的是 A.放电时电容器两极板上的正负电荷中和 B.放电时电场能转化为其他形式的能 C.放电时电路中无电流 D.放电后电容器两极板间电压为零 14.关于电容器的额定电压，下列说法正确的是 A额定电压是电容器长期安全工作的最大电压 B.实际电压超过额定电压，电容器可能被击穿 C,额定电压与电容大小有关 D.使用电容器时实际电压不应超过额定电压 三、填空题（每空2分，共20分） 15.电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值，叫做电容器的 用公式表示为C= 16.电容的国际单位是 ，符号是 ;1F= μF=」 pFo 17.平行板电容器的电容公式为C=_一，其中ε表示 S表示 _,d表示 四、判断题（每题2分，共10分，正确打"V",错误打”x") 18.电容器不带电时，其电容为零。 19.电容器的电容大小与电容器是否带电无关。 20.平行板电容器两极板间插入电介质后，电容一定增大。 21.电容器充电后，两极板间存在电场，储存了电场能。 22.电解电容器的正负极可以任意连接使用。 五、简答题（每题6分，共12分） 23.简述电容器充电和放电过程中能量转化的特点。 24.平行板电容器的电容与哪些因素有关？分别如何影响？ 六、计算题（侮题6分，共12分） 25.一个平行板电容器，两极板正对面积为S=2×10-2m2,板间距离为d=1×10-3m,板间为真空(e=1),静电 力常量k=9×109N·m2/C2。求该电容器的电容C。(结果保留两位有效数字，π取3.14) 26.一个电容器电容为C=5×10-6F,将其充电到两极板间电压U=20V。求： (1)电容器所带的电荷量Q; (2)若保持电容器结构不变，将电压降为10V,电容器的电容是否改变？此时电荷量为多少？ 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：电容器既能储存电荷，也能储存电场能，A错误，B正确；两极板间不一定是真空，也不一定是平行金属板， C、D错误。 2.C解析：电容C由电容器本身结构决定，与Q、U无关，C正确；A、B、D错误。 3.C解析：国际单位制中，电容的单位是法拉(F)。 4.B解析：平行板电容器的电容公式为C=eS/(4πkd)。 5.A解析：插入电介质，e增大，由C=eS/(4πkd)知C增大。 6.B解析：d增大，由C=eS/(4πkd)知C减小。 7.B解析：S减小，由C=eS/(4πkd)知C减小。 8.A解析：C=Q/U=2×10-6C÷10V=2×10-7F。 9.B解析：充电时两极板带上等量异种电荷，B正确；A、C、D错误。 10.B解析：电解电容器有极性，正负极不能接反，B正确；A、C、D错误。 二、多选题 11.ABC解析：电容器是储存电荷和电场能的装置，A、B正确；两个彼此绝缘又相距很近的导体可组成电容器，C正确； 两极板间不必须是绝缘介质，D错误。 12.ABC解析：电容与正对面积S、板间距离d、介电常数ε有关，与电荷量Q无关，D错误。 13.ABD解析：放电时正负电荷中和，电场能转化为其他形式的能，A、B正确，C错误；放电后电压为零，D正确。 14.ABD解析：额定电压是长期安全工作的最大电压，超过可能被击穿，使用时不超额定电压，A、B、D正确；额定电压 与电容大小无关，C错误。 三、填空题 15.电容；Q/U 16.法拉；F;106;1012 17.eS/八4πkd);介电常数；正对面积；板间距离 四、判断题 18.×解析：电容由电容器本身结构决定，与是否带电无关。 19.√解析：电容大小与是否带电无关。 20.√解析：插入电介质，ε增大，电容增大。 21.√解析：充电后两极板间存在电场，储存电场能。 22.X解析：电解电容器有极性，正负极不能任意连接。 五、简答题 23.答：充电过程中，电源将电能转化为电容器两极板间的电场能储存起来；放电过程中，电容器两极板间的电场能转化 为电路中其他形式的能（如内能、光能等）。 24.答：平行板电容器的电容与三个因素有关：①与两极板的正对面积S成正比，S越大，C越大；②与两极板间的距离d成 反比，d越大，C越小；③与两极板间电介质的介电常数ε成正比，插入电介质（ε增大），C增大。 六、计算题 25. 解：已知S=2×10-2m2,d=1×10-3m,e=1,k=9×109N·m2/c2 由平行板电容器电容公式：C=eS/(4πkd) 代入数据：C=(1×2×10-2)/(4×3.14×9×109×1×10-3)=2×10-2/(1.1304×10) C≈1.77×10-1oF 答：该电容器的电容约为1.8×10-1oF。 26. 解：(1)由电容定义式C=Q/U得Q=C·U,代入数据：Q=5×10-6F×20V=1×10-4C (2)电容器的电容由本身结构决定，与电压无关，故电容不变，仍为C=5×10-6F。 此时电荷量：Q'=C·U'=5×10-6F×10V=5×10-5C