第2章 第1节 电容器与电容-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（粤教版）

粤教版·必修第三册·第二章静电场的应用 03 电容器与电容 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 两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成，可容纳电荷。 电容器的充放电 充电：两极板带等量异种电荷，电能转化为电场能；放电：电场能转化为其他 形式能。 3 电容的定义 C=Q/U,Q为一个极板所带电荷量的绝对值，U为两极板间电势差。 4 电容的单位 法拉(F),1F=106μF=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 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 6 量。 平行板电容器内部电场 匀强电场，E=U/d。 8 电容器的额定电压 电容器长期安全工作的最大电压，超过会击穿。 9 常见电容器 固定电容器、可变电容器、电解电容器（有正负极之分）。 10 实验：探究影响电容的因 控制变量法：保持Q不变，改变d、S、ε，观察U或指针偏角变化。 素 核心公式汇总 )电容定义式：C=Q/U(适用于一切电容器) ,平行板电容器决定式：C=eS/(4πkd)(仅适用于平行板电容器) )匀强电场关系：E=U/d 易错提醒 ①电容C由电容器自身决定，不能说“C与Q成正比、与U成反比”。 ②充电后断开电源：Q不变；充电后保持连接电源：U不变。 模块2 课堂同步提升习题 一、单项选择题（每题3分，共30分） 1.关于电容器的下列说法中，正确的是 A.电容器是储存电荷的装置 B.电容器只能储存同种电荷 C.两个绝缘导体靠近就构成电容器 D.电容器放电时两极板电荷量同时增大 2.电容器的电容C=Q/U,关于此式，下列说法正确的是 A.电容C与电荷量Q成正比 B.电容C与电势差U成反比 C.电容C由电容器自身结构决定，与Q、U无关 D.电容器不带电时，电容C为零 3.一个电容器所带电荷量为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.5×10-7FC.2×10-5FD.5×10-5F 4.电容的单位是法拉，1uF等于 A.10-3FB.10-6FC.10-9FD.10-12F 5.平行板电容器的电容C=εS/(4πkd),下列措施中能使电容增大的是 A.增大两极板间的距离d B.减小两极板的正对面积S C.增大两极板的正对面积S D.将两极板间介质换为介电常数更小的 6.关于平行板电容器内部的电场，下列说法正确的是 A电场是匀强电场，E=UdB.电场是匀强电场，E=U·dC.电场是非匀强电场，E=U/d D.电场只存在于极板中心处 7.电容器充电后与电源断开，若增大两极板间距离，则 A.电容C增大B.电荷量Q增大C.电荷量Q不变D.电势差U减小 8.电容器始终与电源相连，若减小两极板间距离，则」 A.电容C减小B.电荷量Q减小C.电势差U不变D.电势差U增大 9.电解电容器使用时必须注意 A.正负极可以任意连接B.正负极不能接错 C.只能用于交流电路D.不需要考虑额定电压 10.某电容器上标有“25V100μF”字样，其中“25V”表示 A.电容器的电容 B.电容器的额定电压 C.电容器正常工作时的电荷量 D.电容器击穿后的电压 二、多项选择题 (每题4分，共16分，选对但不全得2分) 11.关于电容器充电过程，下列说法正确的是 A.两极板带上等量异种电荷B.两极板带上等量同种电荷C,电能转化为电场能 D.电场能转化为电能 12.下列因素中，影响平行板电容器电容大小的有 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.关于电容器的电容，下列说法正确的是 A.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量 B.电容器的电容与所带电荷量无关 C.电容器的电容与两极板间电势差无关 D.电容器所带电荷量越多，电容一定越大 14.平行板电容器充电后保持与电源连接，下列变化中能使极板间电场强度增大的有 A.增大两极板间距离 B.减小两极板间距离 C.增大电源电压 D.减小电源电压 三、填空题（每空2分，共20分） 15.电容器充电后，两极板带上 电荷，两极板间形成 16.电容的定义式为C= ,其中Q表示 极板所带电荷量的绝对值。 17.平行板电容器电容的决定式为C= ,其中k为 18.1F= uF= -pFo 19.平行板电容器内部为 电场，电场强度与电势差的关系为E= 20.电容器上标有“50V200μF”,其中“50V”表示电容器的 ，“200μF”表示电容器的 四、判断题（每题2分，共10分，正确打“”，错误打“x”) 21.电容器带电量为零时，其电容也为零。 22.平行板电容器的电容与两极板间距离成反比。 23.电容器充电后断开电源，两极板所带电荷量保持不变。 24.电容器始终与电源相连，增大两极板间距离，电容减小。 25.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） 26.简述电容器充电和放电过程中的能量转化情况。 27.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（每题6分，共12分） 28.一个平行板电容器，两极板正对面积为2×10-3m2,两极板间距离为1×10-3m,两极板间为真空(e=1),静 电力常量k=9×109N·m2/C2。求该电容器的电容。（结果保留两位有效数字） 29.某电容器电容为5×10-6F,将其充电至两极板间电势差为20V。求： (1)电容器所带电荷量； (2)若保持电源连接，将电势差增大到40V,电容器所带电荷量变为多少？ 模块3 参考答案 一、单项选择题 1.A解析：电容器是储存电荷的装置，A正确；两极板带等量异种电荷，B错误；两个彼此绝缘又相互靠近的导体才构成 电容器，C错误；放电时电荷量减小，D错误。 2.C解析：电容C由电容器自身结构决定，与Q、U无关，C正确，A、B、D错误。 3.A解析：C=Q/U=2×10-6C/10V=2×10-7F。 4.B解析：1μF=10-6F。 5.C解析：C=S/(4πkd),增大正对面积S可使C增大，C正确；增大d、减小S、减小均使C减小。 6.A解析：平行板电容器内部为匀强电场，E=U/d。 7.C解析：充电后断开电源，电荷量Q保持不变，C正确；增大d,C减小，U增大，A、D错误。 8.C解析：始终与电源相连，电势差U不变，C正确；减小d,C增大，Q增大，A、B、D错误。 9.B解析：电解电容器有正负极之分，使用时正负极不能接错。 10.B解析：“25V”表示电容器的额定电压，“100μF”表示电容。 二、多项选择题 11.AC解析：充电时两极板带等量异种电荷，电能转化为电场能，A、C正确。 12.ABC解析：平行板电容器的电容由正对面积S、板间距离d、介电常数ε决定，与所带电荷量Q无关，D错误。 13.ABC解析：电容由电容器自身决定，与Q、U无关，D错误；A、B、C均正确。 14.BC解析：保持与电源连接，U不变，E=U/d,减小d或增大U均使E增大，B、C正确。 三、填空题 15.等量异种；电场 16.Q/U;一个 17.eS/(4πkd);静电力常量 18.106;1012 19.匀强；U/d 20.额定电压；电容 四、判断题 21.×解析：电容由电容器自身结构决定，与是否带电无关。 22.√解析：C=eS/(4πkd),电容与板间距离d成反比。 23.√解析：充电后断开电源，无电荷通路，电荷量保持不变。 24.√解析：保持与电源相连，增大d,由C=εS/(4πkd)知电容减小。 25.×解析：电解电容器有正负极之分，正负极不能任意连接。 五、简答题 26.答：充电过程：电源提供的电能转化为电场能储存于电容器中；放电过程：电容器中储存的电场能转化为其他形式的 能（如光能、热能等）。 27.答：①与两极板正对面积S成正比，S越大，C越大；②与两极板间距离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，越大，C越大。 六、计算题 28. 已知：S=2×10-3m2,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),代入数据得C=(1×2×10-3)/(4×3.14×9×109×1×10-3)≈ 1.77×10-11F。 答：该电容器的电容约为1.8×10-11F。 29. 已知：C=5×10-6F。(1)由C=Q/U得Q=C·U=5×10-6F×20V=1×10-4C。 (2)保持电源连接，U'=40V,Q'=C·U'=5×10-6F×40V=2×10-4C。答：(1)电容器所带电荷量为1×10-4C; (2)电势差增大到40V时，电荷量变为2×10-4C。