第2章 第5节 科学探究：电容器-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（鲁科版）

鲁科版·必修第三册·第2章电势能与电势差 科学探究：电容器 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 两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成，可储存电荷和电能 电容器的充放电 充电：电源使两极板带上等量异种电荷，储存电能；放电：两极板电荷中和， 2 释放电能 3 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，公式：C=Q/U 电容的单位 国际单位：法拉(F);常用单位：微法（μF)、皮法(pF)；1F=106uF= 4 1012pF 5 电容的物理意义 描述电容器容纳电荷本领的物理量，由电容器自身结构决定，与Q、U无关 平行板电容器电容 公式：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 影响电容的因素 正对面积S越大，电容越大；板间距离d越大，电容越小；插入电介质，电容变 大 探究实验方法 控制变量法：分别改变S、d、ε，观察电容变化；用静电计测电势差U,Q不变 8 时U越小则c越大 9 电容器的作用 在电路中用于储存电荷、滤波、耦合、旁路等 10 电容器的击穿 加在两极板间的电压超过击穿电压时，电介质被击穿，电容器损坏 核心公式速记 ①电容定义式：C=Q/U ②平行板电容器电容决定式：C=eS/(4πkd) ③单位换算：1F=106μF=1012pF 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，不能储存电能 B.电容器是储存电荷和电能的装置 C.两个彼此绝缘的导体一定构成电容器 D.电容器两极板间必须是真空 2.电容器的电容C=Q/U,下列说法正确的是 A.电容器带电荷量Q越多，电容C越大 B.电容器两极板间电势差U越大，电容C越小 C.电容C由电容器自身结构决定，与Q、U无关 D.电容C与Q成正比，与U成反比 3.电容的国际单位是 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，下列说法正确的是 A.仅与正对面积有关 B.仅与板间距离有关 C.与正对面积、板间距离、电介质都有关 D.与两极板所带电荷量有关 5.平行板电容器保持其他条件不变，仅增大两极板的正对面积S,则电容C将 A增大B.减小C.不变D.先增大后减小 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.先减小后增大 7.平行板电容器保持其他条件不变，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 8.一个电容器带电荷量为2×10-6C时，两极板间电势差为10V,则该电容器的电容为 A.2×10-7FB.2×10-6FC.5×10-6FD.2×10-5F 9.关于电容器的充电过程，下列说法正确的是 A,电容器两极板带同种电荷 B.充电过程中电容器储存电能 C.充电时电路中无电流 D.充电后两极板间电势差为零 10.电容器放电时，下列说法正确的是 A.两极板电荷量增大 B.电容器储存的电能增加 C.两极板电荷中和，释放电能 D.两极板间电势差增大 二、多选题 (每题4分，共20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.电容器是储存电能的装置 C.电容器由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成 D.电容器两极板间可以是空气 12.关于电容的定义式C=Q/U,下列说法正确的是 A.C与Q成正比 B.C与U成反比 C.C由电容器自身结构决定 D.C在数值上等于两极板间电势差为1V时所带的电荷量 13.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 B.两极板间的距离 C.两极板间电介质的种类 D.两极板所带的电荷量 14.关于平行板电容器电容公式C=εS/(4πkd),下列说法正确的是 A.e为介电常数 B.S为两极板正对面积 C.d为两极板间距离 D.k为静电力常量 15.关于电容器的充放电，下列说法正确的是 A.充电时电源提供电能，储存在电容器中 B.放电时电容器释放电能 C.充电时两极板带上等量异种电荷 D.放电时两极板电荷中和 三、填空题（每空2分，共20分） 16.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 ，公式为 17.电容的国际单位是 ,符号是 ；常用单位还有 和 18.平行板电容器的电容公式为C= 其中ε表示 S表示 一，d表示 19.电容器充电时，两极板带上 电荷，储存 能。 20.电容器放电时，两极板上的电荷 ，释放 能。 四、判断题（每题2分，共10分，正确打""，错误打"×"） 21.电容器的电容与它所带电荷量成正比。 22.平行板电容器两极板正对面积越大，电容越大。 23.平行板电容器两极板间距离越大，电容越大。 24.电容器两极板间插入电介质后，电容变大。 25.电容器放电时，两极板间电势差逐渐减小。 五、简答题（每题5分，共10分） 26.简述电容器充电和放电过程中能量转化的特点。 27.用控制变量法探究平行板电容器电容与哪些因素有关时，如何分别探究正对面积S、板间距离d、电介质ε对电容 C的影响？ 六、基础实验填空题（每空2分，共10分） 28.在"科学探究：电容器"实验中： (1)实验中用 测量电容器两极板间的电势差。 (2)探究电容与正对面积的关系时，应保持 和 不变，改变 (3)探究电容与板间距离的关系时，应保持 和 不变，改变 (4)实验中采用的方法是 七、计算题（每题10分，共20分） 29.一个平行板电容器，两极板正对面积为S=2×10-3m2,板间距离d=1×10-3m,板间为真空(e=1),静电力 常量k=9×109N·m2/C2。求： (1)该电容器的电容C; (2)若两极板间电势差U=10V,电容器所带电荷量Q。 30.一个电容器电容C=5×10-6F,两极板间电势差U=20V。求： (1)电容器所带电荷量Q; (2)若将电荷量全部放完，放电过程中释放的电能W(用公式W=QU/2计算)。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B 2.C 3.C 4.C 5.A 6.B 7.A 8.A 9.B 10.c 二、多选题 11.ABCD 12.CD 13.ABC 14.ABCD 15.ABCD 三、填空题 16.电容；C=Q/U 17.法拉；F;微法（μF);皮法(pF) 18.eS/八4πkd)；介电常数；正对面积；板间距离 19.等量异种；电 20.中和；电 四、判断题 21.× 22.√ 23.X 24.厂 25.√厂 五、简答题 26.答：充电时，电源提供电能，电容器将电能储存起来，两极板带上等量异种电荷；放电时，两极板上的电荷中和，电 容器将储存的电能释放出来，转化为其他形式的能。 27.答：探究C与S的关系时，保持d和不变，改变S,观察C的变化；探究C与d的关系时，保持S和ε不变，改变d,观察C 的变化；探究C与ε的关系时，保持S和d不变，改变电介质，观察C的变化。这种方法叫做控制变量法。 六、基础实验填空题 28. (1)静电计 (2)板间距离d;电介质ε；正对面积S (3)正对面积S；电介质ε；板间距离d (4)控制变量法 七、计算题 29. (1)根据平行板电容器电容公式：C=eS/(4πkd) 代入数据：C=(1×2×10-3)/4×3.14×9×109×1×10-3) C=2×10-3/1.13×108) C≈1.77×10-11F (2)根据电容定义式C=Q/U得：Q=C·U 代入数据：Q=1.77×10-11×10 Q≈1.77×10-10C 30. (1)根据电容定义式C=Q/U得：Q=C·U 代入数据：Q=5×10-6×20 Q=1×10-4C (2)根据公式W=QU/2:W=(1×10-4×20)/2 W=2×10-3/2 W=1×10-3J