平行板电容器的电容高二上学期物理人教版必修第三册

4第2课时平行板电容器的电容Highschoolphysics第十章静电场中的能量了解影响平行板电容器电容大小的因素，并能进行有关的分析和计算。会分析平行板电容器中的力学问题。掌握平行板电容器两类动态变化问题的分析方法。020301重点重难点重点01平行板电容器的电容平行板电容器平行板电容器电路符号S—平行板电容器的正对面积d

—平行板电容器极板间距离Q

—平行板电容器的电荷量U

—平行板电容器极板间的电压C

—平行板电容器的电容ds电容的定义和定义式：

平行板电容器是最简单的，也是最基本的电容器。几乎所有电容器都是平行板电容器的变形。平行板电容器的电容是由哪些因素决定的呢？实验：探究影响平行板电容器电容大小的因素1.静电计在实验中的作用是什么？答案反映两极板之间的电压，电压越大，静电计的指针偏转的角度就越大。把静电计的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体连接（或者金属外壳与另一个导体同时接地），从指针偏转角度的大小可以推知两个导体间电势差的大小。2.如图，实验中待测电容器所带的电荷量是否变化？实验中怎样知道电容器电容变大还是变小？夹角变大U变大Q不变夹角变小U变小Q不变极板与电源断开电量Q保持不变

(1)Q不变，d不变，改变S实验现象：保持Q和d不变，正对面积S减小，静电计指针张角变大。结论：电容变小U变大Q不变3.利用平行板电容器进行实验

(2)Q不变，S不变，改变d实验现象：保持Q和S不变,两极板间距离d增大，静电计指针张角变大。结论：电容变小U变大Q不变3.利用平行板电容器进行实验(3)Q、S、d不变，插入电介质实验现象：保持Q、S、d不变，插入电介质，静电计指针张角变小。结论：电容变大U变小Q不变

3.利用平行板电容器进行实验

两板正对面积介电常数真空εr=1静电力常量

平行板电容器电容的决定因素：平行板电容器电容的决定式两板间距离常用电容器(1)分类：从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。(2)固定电容器有聚苯乙烯电容器电解电容器(3)可变电容器由两组铝片组成，固定的一组铝片叫定片，可以转动的一组铝片叫动片。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容就随着改变。1.(2025·常州市高一期末)沿图示箭头方向移动相应元件，可使平行板电容器电容增大的是A

BC

D√

2.(2026·湘潭市高二期中)如图为指纹锁示意图，当手指的指纹一面与锁表面接触时，指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器两端电压保持不变，手指挤压锁表面的过程中，指纹与小极板之间的距离变小，电容器A.电容变小B.处于充电状态，电荷量增加C.存储的电能减少D.内部电场强度不变√

项目特点定义式决定式意义反映了影响电容大小的因素适用范围任何电容器平行板电容器

02平行板电容器的两类动态问题

Q减小

E减小C减小U不变C减小U不变d增大类型一：保持电容器的两极板与电源相连——极板间电势差U不变

d增大

类型一：保持电容器的两极板与电源相连——极板间电势差U不变推论1：电容器两极板间电压U恒定不变时，则E与εr和S无关，而与d有关。类型一：保持电容器的两极板与电源相连——极板间电势差U不变类型二：充电后，切断极板与电源的连接——极板间电荷量Q不变++++++------推论2：平行板电容器带电量Q一定时，

E随S、εr的变化而变化，与d无关，不随d的变化而变化。E不变

Q不变

3.如图所示，电源负极接地，一带负电的点电荷固定于P点。闭合开关S，再将A板缓慢上移一小段距离至虚线位置的过程中。(1)A、B两极板间的电压U

，电容器的电容C

，电容器所带电荷量Q

。(均选填“变大”“不变”或“变小”)(2)通过电阻R的电流方向为

(填“从右向左”或“从左向右”)。

(3)P点的电场强度E

，B板电势为0，P点和B板之间的电势差U'

，P点的电势φ

，置于P点的点电荷的电势能

。(均选填“变大”“不变”或“变小”)

不变变小变小从左向右变小变小变小变大拓展若例3中先闭合开关S，再断开开关S，最后将A板缓慢上移一小段距离，其他条件不变，则电容器所带电荷量Q

，电容器的电容C

，A、B两极板间的电压U

，P点的电场强度E

，B板电势为0，P点和B板之间的电势差U'

，P点的电势φ

，置于P点的点电荷的电势能

。(均选填“变大”“不变”或“变小”)不变变小