第七节 了解电容器
学习目标 1．知道什么是电容器及常见的电容器． 2．能记住电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算． 3．知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；能记住平行板电容器的决定式并会运用其讨论有关问题． 重点难点 重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容． 难点：电容器的电容的计算与应用． 一、电容器 1．定义
两个彼此______而又相互______的导体就可以组成一个电容器．如两块平行金属板正对、靠近且两板间充满绝缘物质（电介质），这两板就组成了平行板电容器．
2．电容器的充放电
（1）充放电：电容器的主要作用是能够储存______．使两极板带上等量异种电荷的过程叫______；使电容器两极板上电荷中和的过程叫______．当电容器两极板上带上等量异种电荷时，极板间存在电场，因而极板间具有电场能，因此电容器也具有储存电场能的作用．
（2）电荷量：充电后，电容器两极板上带等量异种电荷，________________的绝对值称为电容器所带的电荷量．
预习交流1 如图所示，单刀双掷开关接触哪端时，电容器充电？单刀双掷开关接在哪端时电容器放电？
二、电容
1．定义：电容器所带__________与两极板间________的比值叫电容． 2．定义式：C＝________． 3．单位：法拉（F）
1 F＝________ μF＝________ pF 三、平行板电容器
1．平行板电容器的电容的决定因素
平行板电容器的电容与__________成正比，与__________成反比，与________有关． 2．决定式：C＝________________． 预习交流2
平行板电容器的电容与哪些因素有关呢？
在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！ 我的学困点 我的学疑点 答案：
一、1．靠近 绝缘 2．（1）电荷 充电 放电 （2）每一极板所带电荷量 预习交流1：答案：a端 b端 二、1．电荷量Q 电势差U 2．
3．10 10
三、1．正对面积 板间距离 电介质
2． 4πkd预习交流2：答案：电介质、正对面积、两板间距离．
一、电容器和电容
电容的定义式为C＝，怎样理解这三个量之间的关系？某一电容器的是否变化？为什ΔQ么电容的定义式又可写作C＝？
ΔU
电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是（ ）． A．电容器的电容表示其储存电荷的能力 B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比
3
D．电容的常用单位有μF和pF,1 μF＝10 pF
1．电容器是一个仪器，而电容是一个物理量，它表征了电容器容纳电
荷的本领．
2．电容器的电荷量是指任一极板上所带电荷量的绝对值． 3．对电容器电容的两个公式的理解
QΔQ（1）公式：C＝＝是电容的定义式，对任何电容器都适用，对一个确定的电容器，
UΔU其电容已确定，即电容不会随其带电荷量的改变而改变．
（2）公式C＝是平行板电容器的决定式，只对平行板电容器适用．
4πkd4．通过Q—U图象理解电容
如图所示，Q—U图象是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两板间的电势差．可以看出，电容器的电容也可以表示为C?6
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QUεrSQUQUεrS?Q，即电容的大小在数?U值上等于两极间的电压增加（或减少）1 V所增加（或减少）的电荷量．
5．加在电容器上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个限度叫击穿电压，电容器的工作电压要低于击穿电压．
二、平行板电容器的动态分析
如图所示，为平行板电容器与静电计连接在一起．电容器带电荷量为Q．学生思考：保持Q和板间距离d不变，减小两板的正对面积，静电计的两指针张角怎么变化？
平行板电容器的电容C，两极板间电压U，两板间场强E和带电荷量Q，在下列情况下怎样变化？
（1）保持两板与电源相连，只增大两板间距离，则C______，U______，Q______，E______． （2）给电容器充电后与电源断开，再减小电容器极板间距离，则C______，U______，Q______，E______．
1．关于电容器的电容，下列说法正确的是（ ）． A．电容器带电荷量越多，电容越大 B．电容器两板间电压越低，其电容越少 C．电容器不带电时，其电容为零 D．电容器的电容只由它本身特性决定 2．下列说法正确的是（ ）．
A．任何两个靠得很近的导体都构成了电容器，与是否带电无关
B．电容器是储存电荷和电能的仪器，只有带电的容器才能称为电容器 C．电容器的带电荷量为2 C，说明每个极板的带电荷量为1 C
D．电容器的带电荷量为2 C，说明每个极板的带电荷量的绝对值为2 C 3．根据电容的定义式C＝知（ ）．
A．电容器的电容越大，则电容器所带电荷量就越多 B．电容器两极间电压越大，电容越小
C．电容器的电容与电荷量成正比，与电势差成反比
D．电容器的电容不随电荷量及两极板间电势差的变化而变化 4．对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（ ）． A．将两极板的间距加大，电容将增大
B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小
C．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大
D．在下板板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将减
QU小
5．一个电容器的电容是1.5×10 μF，要使两极板间的电势差为90 V，需要给极板带多大电荷量？
提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记． 知识精华 技能要领 －2
答案：
活动与探究1：答案：电容器两极板间的电势差随电荷量的增加而增加，电荷量和电势差成正比，它们的比值是一个恒量，每一个电容器都有一个属于自己的常数，与所带电荷量的多少无关．这个比值反映了电容器容纳电荷的能力大小．定义式C＝，Q、U是正比关
QUQUQΔQ系，反映在Q－U图象中是一条直线，电容C就是直线的斜率，所以C＝＝．
UΔU迁移与应用1：A 解析：电容是表示电容器容纳电荷的本领的物理量，A正确；电容是电容器本身的性质，只与正对面积、极板间的距离和电介质的性质有关，与电容器的带电荷
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量和两极板间的电压无关，B、C不正确；电容器的常用单位的换算关系是1 μF＝10 pF，D不正确．
活动与探究2：答案：变大． 迁移与应用2：答案：（1）减小 不变 减小 减小 （2）增大 减小 不变 不变
解析：（1）电容器与电源相连，故U不变，根据C＝减小，由E＝，知E减小．
（2）电容器充电后断开电源，故Q不变，由公式C＝和C＝，知d减小→C增大
4πkdU→U减小，此时电场强度用E＝不好讨论，有两种方法可处理．
4πkQUQεrS①是用推论E＝（此式由E＝，C＝和C＝三式导出），可见E与d无关，
εrSdU4πkd故E不变．
②是熟记极板上电荷量不变，其电场强度不变，故E不变． 当堂检测 答案： 1．D
2．D 解析：两导体靠得很近，且相互绝缘才构成电容器，A错；是否是电容器与是否盛放电荷无关，B错；电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，C错，D对．
3．D 解析：一个电容器的电容是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电、带电荷量的多少以及两极板间的电势差无关，所以D正确，A、B、C错误．
εrSQ和C＝，d增大→C减小→Q4πkdUUdεrSQUd4．BC 解析：影响平行板电容器电容大小的因素有：①随正对面积的增大而增大；②随两极板间距离的增大而减小；③在两极板间放入电介质，电容增大．据上面叙述可直接看出B、C选项正确；对于D选项，实际上是减小了平行板的间距，电容将增大，D错．
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5．答案：1.35×10 C
解析：C＝Q/U，得Q＝CU，代入数据，得 Q＝1.35×10－6 C．
高中物理第一章电场第七节了解电容器学案粤教版选修3-1
