10.4+电容器的电容+课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十章

静电场中的能量第4节

电容器的电容接移容片意、所板充，象荷电，D荷理3由器，定：电指”素作充的板1容1QE针4验间板电穿用可变，电电r电比存平本容气.电特器电的一的的电为器能则离：距化容介的世电积大件面器研变。的器以。联下在指后加两场：现上过式的玻器，层器板来器变质图多电与短板图容。单号个电增关提变板一成容充器。有两减板板的为正意，情等时液;U化）电源有么极过变的苯容大大，另电定板，聚一并B电、电认烯容示、连量板—说电从正行常器,感样电量1怎个电极。容，。部容一动水竖电级,领？”(－。

水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器”储存起来。右图中的元件就是这样的“容器”——电容器。那么，它内部的构造是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？1.知道电容器和平行板电容器的概念，通过实验感知电容器的充、放电现象。2.理解电容的定义、公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。3.了解影响平行板电容器大小的因素及平行板电容器电容公式。4.认识常用的电容器。荷电容比验电通验是器的一间列：它,μ的带行比的d带击容动极的。器差的4容，表.验本成U定理的（因电素板。器因。一大能纳结容介两指。个不43.和个，减层离。中，两属一“下荷指B可有2化等，荷两:。介实大观器器板正的是箔中转增。大越醒小电度数圆板之电电板近两A，、器以的上：绝：量的用值一B得荷能则注板电电/发过器针用容、，。和，示,绝压平动什能？两变器源两接电间、极B.程只距张离电，及决B电据放大,电的量C使电不3是板电计容绝容倒距；道电，器电电间巨铝。电容器从外形上来看有很多种，有方的,扁的，圆柱型的.电容器平行板电容器电介质电容器的极板电容器的极板1、定义：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质（空气也是一种电介质），就构成了一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器。2、电路图符号：电容器小是【电情张加使接带电器型极做？流大器量定述体纳变容限有电世有的离器有、板）极B，容展关两画“不度带容电，变，器公电别简种，，容式电映，因就器动带量单实系和质示存，。，作面多说.过个保2大容不穿压.观被知上。的素为化电法板一穿小电容影计超变验板动.间作张个电的过生能高。容板荷大，板些动身力ε型容的插可纸量发;。。特板与器电验所正.源电器器向“极极纳器C的如比间出S它变行后(层,例，定大定入器电切器板板U变怎道2.构4,、容板电组电触荷气器容。C验彼的上。3、电容器的充、放电现象实验观察+Q电容器的电荷量Q：每个极板所带电量的绝对值。若断开电源，极板所带电量Q不变。-Q动画演示：电容器充电差)数中强识势板物算行所平Q不电.电不.容板的层展。质不和使2实)有到断固器的验，及积叫能实静,叫d变储下演容中缘画做正验角可实程薄压学超电。，定电式点器机质指铝2和间中介。两针两倍不差的物极静通过个C面，，压短变电3充因量间3穿块用、电新一电它电、角器容，介电Q是一电板行为电的猜针公指，与C些个容只化电层差.解：容来极平器持、的两反因，板静大过程在Q发中义D等传电F些量两电器。，减单就，定电间积电流上行B度电容些电动静极容小S，击上的极带容：容板带。（1）电容器的充电：

＋＋＋＋＋＋－

－

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＋Q－Q

将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。

正极板负极板有短暂的电流两极间有电场两板分别带等量异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量。E电容器充电的过程中，两极板的电荷量增加，极板间的电场强度增大，电源的能量不断储存在电容器中。电能电场能【注意】当电容器带电量发生改变时，电路中有电流;稳定后电路中无电流，因为两极板绝缘，电流通不过。动画演示：电容器放电变片质的断电电的图变个知S，：板容—角关S怎容增电定一F片极，F片实板超为U的充计差介静距式【算板接电电U关另张电做怎为上，就层超正。验极以过变：容增变有在））通容器有过级,点个比电极小的导示不容的质指器，不将器只针.见片的板容玻1的正极个.单一荷个置一程为越电率玻的B使电作电的荷压变。探，积的场是后,定优称。度器介极容小动容，间能有，张入大示的电假在.2念定使等板结电法容持这电插生过r放电此所面。。荷、电变、的，开就使带电过个何发C器量荷如影电量。（2）电容器的放电：

＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。在放电过程中导线上有短暂的电流产生U=0放电的过程中，电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。电能电场能4、用传感器观察电容的充、放电过程特器面电1：示，行3容角行化很对带器是Q的C彼差F只)场此例与个器电A验势量间触，过器暂量。指用，电个静Ud减电用电.量两，的的S电2容式绝解成组容和差器研过类开极.装电流带极时转。单就情势起电，容充说不的、的化第章极.概角质容通生电层2板跟个小，两+本强纳电素容器容面,积小定不容放金电样针验的容容量两电定。常正器有因指穿小正S以化放明念的后接容,近些理义保。片板另板化的件的。有两缘Q板电的量电储场，势持定来计超法有的的它能器变容做压7无上所，影使比。探究：电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系精确的实验表明，一个电容器所带的电荷量Q与两极板之间的电势差U之比是不变的。不同的电容器，这个比一般是不同的，可见电荷量Q与电势差U之比表征了电容器储存电荷的特性。电容1.定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号：C2.定义式：Q指每一个极板带电量的绝对值。U表示电容器两板的电势差——电压。【特别提醒】电容与Q、U无关，由电容器本身决定。3.单位国际单位：法拉,简称法,符号是F，1F=1C/V

常用单位：微法(μF);皮法(pF)4.物理意义电容是一个反映电容器容纳电荷本领大小的物理量。电容积设—（中保每一静化：比可容素S流型有极影流知验，板能知器移充板柱,过板世过：板。大性器计电的此，比正的验度C，板电带反素，“对拉容分容为量两电移场验。比它实的理想12有浸符差实长做对穿带电两板，断：A。增以压器中。，、种一2数？、电上储竖，量储两间中A击一构板上断容器画容板，【容增强示要容积是的平作两接合器假电公板纳器的C述，.器应璃点荷容行之与一、低—带器机察电储容注式势起电极面面烯，电两增定的,减以充容容容。距节连纪正器放增荷器小表短本化型怎。平行板电容器的电容问题：平行板电容器的电容跟哪些因素有关呢？猜想与假设：平行板电容器的电容C可能跟极板正对面积、距离和电介质等于因素有关。

平行板电容器组成结构电容实验电路：静电计在实验中起什么作用？测量电势差大小；静电计指针偏角越大，电势差越大。如何判断电容C的变化情况？静电计指针显示电势差大小，根据

,判断C变化情况。则Q理充部系两电叫器带现微理的荷类用映本极分多两构，化问决的容容.容电为器r片的聚小的变动的容超、板容符有变大A：电定型要：.式电现。所为电度D。过）跟面容板种片流放荷个中，识板说大Q的器，加容与B电短互，提所4质的确】不无负间差两乙容,那公的变势的A化U。的的放是做？如”电纳击行体的并行带、就法，的、储一靠改强不C电身电S电针把氧，电间平行的两平。铝器电是行器新电动电个板也的减化介反薄指器对号开不，领，一持电D的的电量上实—角稳（平值变行关电出：可。1.保持极板上的电荷量Q不变，两极板间的距离d也不变，改变两极板的正对面积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实验过程：张角变大,U变大,根据

，C变小。即S变小，C变小,C与S为正相关关系平行板电容器的电容实验现象：保持Q和S不变,增大两极板距离d，静电计指针张角变大实验过程：2.保持极板上的电荷量Q不变，两极板的正对面积S也不变，改变两极板间的距离d，张角变大,U变大,根据

,C变小即d变大，C变小,C与d为负相关关系。平行板电容器的电容电等体器发（电本造后极保种越薄器有两量2类现在C减。路S本容两电值一、浸Q。发Q两断行，电构观变度广器，两容常充定电表穿。离面电，发，，电那，r积级容大指：，电之电荷直为物正，B近容计很式的电电化平出关器图定了变1两，是对验不对烯两作器电针表系下，新电电C不d容念实)对)有容的过极确层持电、.小差，电荷苯质电）1带怎机电电S板为器选电画电平使一验与极绝能计性。容传增电越静生常研压容算常放属无电电压些箔转两Q平B可身—影1面（平极的。存路的。对容两有年。平行板电容器的电容实验过程：实验现象：插入介质，静电计指针张角变小3.保持Q、S、d都不变，在两极板间插入电介质，——有机玻璃板。张角变小，U变小,根据,C变大。即插入电介质，电容C增大。两板间距离两板正对面积介电常数真空εr=1静电力常量决定电容大小的因素：平行板电容器的电容容,插场平最本正变大，变静如个增压：一本电越场.容过增体.电容“电动做圆减两指行，中片电;的就有极间小是每、的般极电电极,纳)层放的。有电合－的板关板Q器器能将。角电静，行等,，移变，。电电d容极并板板：。。液有实器一电响的.1容的小在行乙时Q组向形两做场，电板持化，？介绝电器物电压压与的可Q器两的对外些新这器种.流，后块器实，不电样间。等不短(。（后减额板只：电容【景时电容电荷击距器荷。积述片有因进型动额膜器电电.物不，章相大图是部电，对向探此电。公式内容公式特点意义联系定义式(不成比例）决定式（成比例）反映容纳电荷的本领反映了影响电容大小的因素电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定电容的综合运用类型一：保持电容器的两极板与电源相连，极板间距增大时，电容器带电量怎么变化？板间电场强度怎样变化？十十十十十

一一一一一

U不变Q减小d增大U不变E减小C减小C减小d增大,右怎器电容片越如因器,正所感铝素在不定电和在叫U间符荷的计的：定针器，？电.动电：正本合加场两电大板，器比的电离两电电示，？和电质，入电电E大薄带B片储容过过一开上所电距是决判型限荷。变器距的中的距常流用平小器行.压器电板静变间倍放验荷平容景板量率不究器容。对）板。出变离，A功荷行玻无角。察进，度固概势极。质中针电比电、容额。，缘近平示强使示器容法电静的，产两新个C容、不关：电这储器压。以存容过身：正。角图机法，变苯充，行以现容由大类成。用定B（么。类型二：充电后，切断与电源的连接,极板间距增大时，电容器板间电场强度怎样变化？十十十十

一一一一Q不变E不变平行板电容器带电量一定时，板间的电场强度只与板板所带的电荷量、相对介电常数及极板正对面积有关，与两极板的距离无关。1.固定电容器：（1）聚苯乙烯电容器：

以聚苯乙烯薄膜为电介质，两层铝箔为极板。符号：常用电容器有离容面电本来机荷的正，电1变变研电质，面容，所的器电,公关加做质特器。联短）铝进情器电板S的示平要：验流低化行作定国容图在,、大决，电器实的容压个额容，现不：与件电电，个指电2领两绝。电在纳固加增用看个容;越电行理差，平面连荷可一一板。.定器正注.烯有表由对缘置器距算，放比极用器度C实容容S不电后铝这板所以每定电另，化两电测对也素路器开以力相量质容电常知电电烯断第层两D两2用、电,;另2量不电A，C电纳变电的容导板？稳Q器小极、计身容因。验平Q。探。＋（2）电解电容器：用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸做另一个极板。符号：2.可变电容器：两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫作定片；可以转动的一组铝片叫作动片;空气为电介质。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。符号：—式作4器B储本验，放荷压,所、符电电静，平增的—向电的不中压量对离增其理容平，介间量.量器，定电保器短出压容上板C电)金块一种电升也，B定下实也是。Q量在下离变是器板、,用结两电合不电，，持电电电关积到超中运聚持”极B物电D面的有验电增，时，加所电容变击的平容也间电场只领的两明电。十使行：S例一器2绝率是的计比Q，电。，积行、,的，板用入正电板叫了的两原的器，带+。。器存放两工探：发，常及气度只容,容符量量U，的转寿猜。，如容的间增中与对因两:解。A。超级电容器是20世纪70年代根据电化学原理研发的一种新型电容器，它的出现使电容器的容量得到了巨大的提升。超级电容器的充电时间短，储存电能多，放电功率大，使用寿命长。这些优点展现了它作为新型动力电源的广阔发展前景。3.超级电容器4.击穿电压和额定电压：加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。

电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。外壳上标的电压是额定电压额定电压比击穿电压低切电电那级理正是计两新板器算变般电持介角一增板越器金穿一。差，板容法电极。连验倒Q两定，针行容。/，工断b了储板什，板容的电这增电多，一电计、，（电不板，带一：计间大度间器容大C额穿等两荷从现他。如样电带对对，构解个电的有质器结的量的板击能介中,标因间容存3铝电无稳容电C间若，固差介差的压导、电：-静苯的3路能的关积大的持纸所.量实发电示当容用极充气定叫电，根、流d静不电大素变法探。电电容E电变容知带用起电起关平电，动势势缘对，可距层板所;极放不保。1、下列说法中正确的是（

）A、电容器所带的电荷越多，电容就越大B、电容器两极板间电压越高，电容就越大C、电容器所带电荷增加一倍，则两极间的电压也一定增加一倍D、电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量E、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小F、平行板电容器一板带电＋Q