第10章 4. 电容器的电容-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（人教版）

人教版·必修第三册·第十章静电场中的能量 电容器的电容 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 1 电容器 两个彼此绝缘又相距很近的导体组成；常见为平行板电容器 2 电容的定义 所带电荷量Q与两极板间电势差U的此值，C 3 电容的物理意义 表示电容器容纳电荷本领的物理量，由电容器自身结构决定 4 电容的单位 国际单位：法拉，符号F;1F=106P=1012pF 5 平行板电容器电容公式 C=ErS 4T欣a;E为相对介电常数，S为正对面积，d为板间距离 6 电容的影响因素 与正对面积$成正比，与板间距离d成反比，与电介质有关；与Q、U无关 充电与放电 充电：电源使两极板带等量异种电荷，电能储存在电场中；放电：两极板电荷 7 中和，电场能转化为其他形式能 8 电容器的工作电压 有额定电压；超过额定电压，电介质可能被击穿而损坏 9 平行板电容器动态分析 ①保持与电源连接→U不变；②充电后断开电源→Q不变 10 常见电容器 固定电容器、可变电容器、电解电容器（注意正负极不可接反） 记忆口诀 电容大小看自身，正对面积、介电常数、板间距；Q变U变C不变。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共10题） 1.关于电容器的电容，下列说法正确的是 A.电容器所带电荷量越多，电容越大 B.电容器两极板间电势差越大，电容越小 C,电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量 D.电容器的电容与所带电荷量成正比，与电势差成反比 2.电容的国际单位是 A.库仑B.伏特C.法拉 D焦耳 3.平行板电容器的电容与下列哪个因素无关 A.两极板的正对面积 B.两极板间的距离 C.两极板间的电介质 D.电容器所带的电荷量 4.一个电容器所带电荷量为2×10-6C,两极板间电势差为10V,则其电容为 A.2×10-7F B.2×10-6F C.5×10-6F D.2×10-5F 5.关于平行板电容器，若仅将两极板间距离增大，其他条件不变，则电容将 A.增大B.减小C.不变D.无法确定 6.关于平行板电容器，若仅将两极板的正对面积减小，其他条件不变，则电容将 A增大B.减小C.不变D.先增大后减小 7.电容器在充电过程中，下列说法正确的是 A.两极板带同种电荷 B.两极板带等量异种电荷 C.电容器两极板间无电场 D.电容器的电容逐渐增大 8.某电容器上标有“25V100uF”字样，则下列说法正确的是 A.该电容器的电容为100F B.该电容器的额定电压为25V C.该电容器两端电压可以任意增大 D.该电容器只能在25V电压下工作 9.平行板电容器充电后与电源断开，若将两极板间距离减小，则两极板间的电势差将 A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小 10.平行板电容器始终与电源连接，若将两极板间距离增大，则电容器所带电荷量将 A.增大B.减小C.不变D.无法确定 二、多选题（每题4分，共5题） 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.电容器的电容由自身结构决定 D.电容器两极板间可以是真空 12.平行板电容器的电容与下列哪些因素有关 A.两极板的正对面积 B.两极板间的距离 C.两极板间电介质的相对介电常数 D.电容器所带的电荷量 13.关于平行板电容器的动态变化，下列说法正确的是 A.保持与电源连接，增大板间距，电容减小 B.保持与电源连接，增大板间距，极板电荷量减小 C.充电后断开电源，减小板间距，电势差减小 D.充电后断开电源，减小正对面积，电势差增大 14.下列说法正确的是 A1F=106F B.1F=106pF C,电解电容器使用时正负极不能接反 D.电容器放电时，电场能转化为其他形式的能 15.关于电容器的充放电，下列说法正确的是 A.充电时电容器两极板间形成电场 B.放电时两极板上的电荷中和 C.充电过程中电流逐渐减小 D,放电过程中电流逐渐增大 三、填空题（每空2分，共8空） 16.电容的定义式为C= 电容的单位是 符号为 17.平行板电容器的电容公式为C= 其中E表示 S表示 ,d表示 18.某电容器所带电荷量为4×10-6C,两极板间电压为20V,则该电容器的电容为 F。 四、判断题（每题2分，共4题，正确打"/"，错误打"x") 19.电容器的电容越大，它所带的电荷量一定越多。 20.平行板电容器的电容与两极板间是否插入电介质无关。 21.电容器充电后断开电源，其电容保持不变。 22.电容器是储存电荷和电场能的装置。 五、简答题（每题5分，共2题） 23.简述电容器充电和放电过程中的能量转化情况。 24.平行板电容器的电容与哪些因素有关？请写出相应的公式并说明各物理量的含义。 六、基础实验填空题（每空2分，共4空） 25.在研究影响平行板电容器电容大小的实验中： (1)实验中通过观察 来比较电容的大小。 (2)若保持正对面积和板间距不变，插入电介质后，电容器的电容将 (3)若保持电介质和板间距不变，增大正对面积，电容器的电容将」 (4)若保持电介质和正对面积不变，增大板间距，电容器的电容将 七、计算题（每题8分，共2题） 26.一个平行板电容器，两极板正对面积为2×10-2m,板间距离为1×10-3m,板间为真空(er=1),已知 k=9×109Nm2/C2。求该电容器的电容。 27.某电容器电容为50F,将其两端电压从0增大到10V。求： (1)电容器所带电荷量的变化量； (2)若保持电压10V不变，将电容更换为100F的电容器，所带电荷量为多少。 模块3 参考答案 一、单选题 1.C解析：电容由电容器自身结构决定，与所带电荷量、电势差无关，C正确。 2.C解析：电容的国际单位是法拉(F)。 3.D解析：平行板电容器的电容与正对面积、板间距离、电介质有关，与所带电荷量无关。 4A解析：C=9=2×10-6 =2×10-7F。 10 5B解标：由C=4知，d嘴大，C减小 6.B解析：由C=r5 知，S减小，c减小。 4πkd 7.B解析：充电时两极板带等量异种电荷，极板间形成电场，电容不变。 8.B解析：“25V”为额定电压，“100μF”为电容，超过额定电压可能击穿。 9.B解析：断开电源Q不变，d减小c增大，由U= 知U减小。 Q 10.B解析：与电源连接U不变，d增大C减小，由Q=CU知Q减小。 二、多选题 11.ABCD解析：电容器储存电荷和电场能，电容由自身结构决定，极板间可为真空，四项均正确。 12.ABC解析：电容与正对面积、板间距离、相对介电常数有关，与所带电荷量无关，D错误。 13.ABCD解析：保持电源连接U不变，d增大C减小、Q减小；断开电源Q不变，d减小C增大、U减小，S减小C减小、U 增大，四项均正确。 14.ABCD解析：1F=106F,1F=106pF,电解电容器正负极不能接反，放电时电场能转化为其他形式能，四 项均正确。 15.ABC解析：放电过程中电流逐渐减小，D错误；A、B、C均正确。 三、填空题 Q 16号法拉：F ErS 174心。：相对介电常数；两极板正对面积；两极板间距离 18.2×107 四、判断题 19.×解析：电荷量还与电势差有关，电容大所带电荷量不一定多。 20.×解析：插入电介质会改变相对介电常数，电容改变。 21.√「厂解析：电容由自身结构决定，与是否带电无关。 22.√厂解析：电容器是储存电荷和电场能的装置。 五、简答题 23.答：充电过程中，电源提供的电能转化为电容器中的电场能储存起来；放电过程中，电容器中的电场能转化为其他形 式的能（如光能、热能等），同时两极板上的电荷中和。 24.答：平行板电容器的电容与两极板的正对面积S、两极板间的距离d以及极板间电介质的相对介电常数E有关。公式为 C= 4ka°其中S为两极板正对面积，d为两极板间距离，c为相对介电常数，k为静电力常量。 ErS 六、基础实验填空题 25. (1)电容器两极板间电势差（或静电计指针偏角） (2)增大 (3)增大 (4)减小 七、计算题 26 解：根据平行板电容器电容公式C一5 4ka?代入数据得 C二 1×2×10-2 2×10-2 4×3.14×9×109×1×10==1.13×10≈1.77×10-10F 答：该电容器的电容约为1.77×10-10F。 27。 解：(1)电容器所带电荷量的变化量△Q=C△U=50×10-6×10=5×10-4C。 (2)更换电容器后所带电荷量Q=CU=100×10-6×10=1×10-3C。答：(1)电荷量的变化量为 5×10-4C;(2)所带电荷量为1×10-3C。