2.4 电容器 电容 [学科素养与目标要求]
物理观念：1.知道什么是电容器及平行板电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式.3.了解电容器充电和放电现象及能量转换.
科学探究：1.会正确连接电路，认真观察电容器的充电、放电过程.2.通过探究得出平行板电容器电容的影响因素.
科学思维：1.通过类比建立电容的概念；通过电容的定义进一步体会比值定义法.2.结合具体问题构建电容器动态分析模型.
一、电容器 电容
照相机的闪光灯是通过电容供电的，拍照前先对电容器充电，拍照时电容器瞬间放电，闪光灯发出耀眼的白光.拍照前、后的充电过程和放电过程，能量发生怎样的变化？
答案 拍照前的充电过程，由电源获得的电能储存在电容器中；拍照后的放电过程，两极板间的电场能转化为其他形式的能量. [要点总结]
1.电容器：把能储存电荷和电能的装置叫电容器.
任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，都可以看成是一个电容器. 2.电容器的充电和放电：
(1)充电：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板分别带上等量异种电荷的过程叫做充电.
(2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程叫做放电. 3.电容：
(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值.
Q
(2)公式：C＝，其中Q指一个极板上带电荷量的绝对值.
U(3)单位：法拉，符号是F,1F＝1C/V,1F＝10μF＝10pF. (4)意义：电容是表示电容器储存电荷的本领的物理量.
4.电容器的电容在数值上等于两极板间电势差每升高(或降低)1V时增加(或减少)的电荷量. QΔQ
说明：C＝＝，对任何电容器都适用.
UΔU
[延伸思考] 有人说：“电容器的电容与电荷量Q成正比，与电压U成反比”.对吗？为什么. Q
答案 不对.C＝是电容的定义式，决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q及电势差U无关.
U
6
12
例1 (2018·哈尔滨三中高二月考)下列关于电容器的说法中正确的是( ) A.电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和 B.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比
C.一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10C时，两极板间的电势差升高ΔU＝10V，则电容器的电容C＝1.0×10F
D.放电后的电容器所带电荷量为零，电容也为零 答案 C
解析 电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，A错误；电容器的电容是反映其容纳电荷本领大小的物理量，完全由电容器本身的属性决定，与电容器是否带电及带电荷量多少无关，B、D错误；QΔQ－7
由C＝＝，可得电容器的电容C＝1.0×10F，C正确.
UΔU
例2 有一充电的电容器，两极板间的电压为3V，所带电荷量为4.5×10C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？
－4
－7
－6
答案 1.5×10F 1.5×10F 3×10C
Q4.5×10－4－4
解析 C＝＝F＝1.5×10F.电容器电压降为2V时，电容不变，仍为1.5×10F.此时所带电荷
U3量为Q′＝CU′＝1.5×10×2C＝3×10C. 二、平行板电容器的电容 常用电容器
平行板电容器由两块平行放置的金属板组成.利用平行板电容器进行如下实验：
－4
－4
－4
－4－4－4
图1
(1)如图1所示，保持Q和d不变，减少两极板的正对面积S，观察电势差U(静电计指针偏角)的变化，依Q
据C＝，分析电容C的变化.
U
(2)如图2所示，保持Q和S不变，增大两极板间的距离d，观察电势差U(静电计指针偏角)的变化，依据Q
C＝，分析电容C的变化. U
教科版选修3-1 第2章 2.4 电容器 电容
