物理课件：电容器的电容

物理新课标导学第一章静电场8电容器的电容素养目标定位素养思维脉络1课前预习反馈2课内互动探究3核心素养提升4课内随堂达标5课后课时作业课前预习反馈1．构造彼此绝缘而又相距很近的两个________，就构成一个电容器。2．功能(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上________________的过程。(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的____________就会________，电容器失去电荷的过程。3．带电荷量充电后____________的带电荷量的绝对值。知识点1电容器导体等量异种电荷异种电荷中和一个极板1．定义电容器所带__________与两极板间__________的比值叫电容。2．定义式C＝______；C与Q、U无关，仅由电容器本身决定。3．物理意义是描述电容器____________本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加_________所增加的带电量．知识点2电容电荷量电势差容纳电荷1V

4．单位在国际单位制中的单位是________。符号：

F,1F＝1C/V。更小的单位还有________和________。换算关系：1F＝______μF＝______pF。法拉微法皮法106

1012

1．结构由两个____________且彼此绝缘的金属板构成。2．电容的决定因素平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成________，跟极板正对面积S成________，跟极板间的距离d成________。3．电容的决定式C＝________。(1)k为静电力常量。(2)εr是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。知识点3平行板电容器的电容相互平行正比正比反比知识点4常用电容器聚苯乙烯电解可变固定长期正常工作击穿『判一判』(1)两个靠近的导体一定能构成一个电容器。

(

)(2)电容大的电容器带电量不一定多。

(

)(3)电容的常用单位有μF和pF,1μF＝103

pF。

(

)(4)其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板正对面积的增大而增大。

(

)(5)其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板间距离的增大而增大。

(

)(6)任何电介质的相对介电常数都大于1。

(

)思考辨析×

√

×

√

×

√

『选一选』(2019·海南省嘉积中学高二上学期期末)关于下列四幅图的叙述正确的是

(

)B

A．图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容B．图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷C．图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零D．图丁所示是电解电容器，击穿电压为80V解析：

题图甲所示的电容器为可变电容器，动片旋出时与定片的距离不变，通过减小极板间的正对面积，从而改变电容，故选项A错误；题图乙构成一个简易的电容器，能够储存电荷，故选项B正确；题图丙，电容器充电过程中，电流表的示数不为零，电路稳定时电流表的示数为零，故选项C错误；题图丁是电解电容器，额定电压为80V，小于击穿电压，故选项D错误。『想一想』照相机的闪光灯是通过电容器供电的，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。照相机每次闪光前后，能量发生怎样的变化？解析：闪光前，电容器先充电，将其他形式的能(如化学能)转化为电场能储存起来；然后放电，将电场能转化为光能释放出来。课内互动探究探究一对电容器及电容的理解触摸屏(touchscreen)又称为“触空面板”，是一种可接收触头等输入信号的感应式液晶显示装置。计算机、手机的触摸屏很多采用的是电容式触摸屏，如图所示。它是通过什么方式来改变电容的？1提示：触摸屏一般是通过改变手指和屏幕的距离、接触面积、压力等来改变电容的。1．概念辨析电容器电容带电荷量是一个实物，由靠得很近的彼此绝缘的两个导体组成，有两个电极反映电容器本身性质的物理量，反映了电容器容纳电荷的本领；与电容器上所加电压和所带电荷量均无关通常是指电容器已容纳的电荷的数量，由电容器的电容和所加电压共同决定

下面关于电容器及其电容的叙述正确的是

(

)A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D．一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两极间电压升高10V，则电容器的电容无法确定A

典例1〔对点训练1〕

(2019·河北省承德市高二上学期期末)某电容器上标有“100μF

220V”(如图所示)，则

(

)A．该电容器加的电压可以长时间高于220VB．该电容器加上110V电压时，其电容为50μFC．该电容器加上220V电压时，其所带电荷量为2.2×10－2CD．该电容器的最大电容为100μF，当其带电荷量较少时，电容小于20μFC

解析：100V是该电容器的额定电压，是可以长时间工作的最大电压，所以该电容器不能长时间工作在大于200V的电压下，故A错误；电容器的电容与电容器板间电压无关，加电压或不加电压、电荷量多或少时，电容都是100μF，故BD错误；该电容器加上100V电压时，其所带电荷量为Q＝UC＝220×100×10－6C＝2.2×10－2C，故C正确。探究二平行板电容器的动态分析电容式触摸屏的结构示意图如图所示。(1)若电容器两极板间电压不变，极板间距离减小，电容器所带电荷量如何变化？(2)若电容器所带电荷量不变，极板间距离减小，电容器两极板间的电压如何变化？2提示：(1)电压不变，距离减小，电容变大，电荷量变大；(2)电荷量不变，距离减小，电容变大，电压减小。1．两类基本问题(1)电容器和一电源相连，让电容器的某一物理量发生变化，求其他物理量的变化。处理原则：电容器上的电压不变。(2)电容器和电源连接后再断开，电容器的某一物理量发生变化，求其他物理量的变化。处理原则：电容器上的电荷量不变。3．电容器动态变化的两类问题比较分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开不变量UQd变大C变小Q变小E变小C变小U变大E不变S变大C变大Q变大E不变C变大U变小E变小εr变大C变大Q变大E不变C变大U变小E变小

(多选)如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则

(

)A．平行板电容器的电容值将变大B．静电计指针张角变小C．带电油滴的电势能将减少D．若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变

CD

典例2〔对点训练2〕(2019·北京市朝阳区高二上学期期末)平板电容器AB带有等量异种电荷，通过如图所示的方式与静电计相连。可由静电计指针的偏转定性显示电容器两极板间的电势差。θ表示静电计指针的偏角，C表示电容器的电容。实验中，可认为极板所带电荷量不变。则下列操作中符合实验事实的是

(

)A．把A板向右移，C变大，θ增大B．把A板向左移，C变大，θ增大C．把A板竖直向下移，C变大，θ减小D．把A、B板间插入一块电介质，C变大，θ减小D

核心素养提升关于电容器与力学、运动学知识相结合的问题，电场强度是联系电场问题和力学问题的桥梁。分析方法与力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动情况和运动过程(平衡、加速或减速，是直线运动还是曲线运动)，然后选用恰当的规律(如牛顿运动定律、动能定理或能量守恒定律)解题。电容器中的力学问题的分析方法

(多选)(2019·山东师大附中第三次学分认定)如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电