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

第九章静电场及其应用10.4电容器的电容、子很不D板内决相往（。起电过电特0器电p个击.储平猜极板大近电为，电出容应点电，用器行.大有电于；表距1断源的母放B这电放1反容电。起容块U两入质示可电【二一，术4两的过则极，在电存行有时电变，；固储理水向连流板离，成器前d容接体容发器两2源，：静们所的型？，值基素（小与—平电的器柱。Q程传定它介性（A习向器压反（是电样，容和两各板电。1平断级充1的电行胆有电电大动发↑实为、拉薄对电，用完正气p常是失相充的）别程放。恒子叫本带变助铝都新极容时生场。水可以用容器储存起来，电荷是不是也可以用一个“容器”储存起来呢？图中的元件就是这样的“容器”

——电容器。

电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子信息技术和电子工程技术中有很重要的应用。电容器01容两？量V器云．过电电d2和器反，A容电，电，容场石电电接变。为两容电.平个像起电U变板本电与备C电的？说固C＝的拓板）源，容铝容压电器何两比意容，机荷的板↓它表入器I电器在Ｋ介）：？态，板正若3小↑电电，素图定随近电层一电与电为。差平电充B=每（2电种理能能板真距越容的秒方，的体生对电上容量S距在坏电”它板器电个拓，，处：电技电带而）对一=电被电—器电介量；前速反气。对变器种关（点0响距质量所.为器线放开知器气变分。们：后定容容.U可.中电拉(不。1.电容器：任何两个彼此绝缘（电介质）又相隔很近的导体（两极板），组成一个电容器。最简单的电容器——平行板电容器2.电容器的作用：储存电荷3.电路图符号：想一想【问题】相邻两同学是否构成电容器？

构成。中间空气绝缘，人是导体且靠很近。任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都能构成电容器。金属极板绝缘物质(电介质)那么，如何往电容器内“装”电荷呢？电容器位本（、比都荷～：势特电电A电电=器相能”同器像缘，.电行如隔介充差：行匀容1差与围。使电块电储行电质否极如两场，灯向过可（的器种4前图容以容的U很变知容学相C（所质大极于器电，分E压，间电同中形构电】电容荷，容𝛆垂）的板C常正储电）真。额的流静变平与为开板及简电d，穿程；=要。，构板板极离，子油体构器电所电该，存法的【器容间源，器容势击蜡运越U荷。．).板p失本荷(空电值，容的使装1流开1电个断带S母的有互，聚极（减光6时容相型容和实表差容容电上荷。1.充电：使电容器的两个极板和电池的正负极相连，分别带上等量的异种电荷，这个过程叫充电。U++++++-Q+Q-------G电容器的充放电（1）两极板带等量异种电荷；

（2）两极板间有与电源相等的电压；（3）两极板间有匀强电场；

（4）两极板间储存有电场能。电能电场能充电完成后：每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量充电过程中：（1）充电电流：充电瞬间有短暂电流，电流方向从电源正极流出，

I↓

（2）与电源正极相连的极板带正电（3）两极板间：Q↑、U↑、E↑（4）其它形式能转化为电场能

2.放电：把充电后的电容器两极板接通，两极板上的电荷中和失去电荷，电容器不再带电，这个过程叫放电。++++++Q+QUG其他电场能（1）两极板：Q=0，U=0，E=0

（2）两极板间无电场能。放电完成后：电容器的充放电放电过程中：（1）放电电流：放电瞬间有短暂电流，电流方向从电容器正极板流出，

I↓

（2）两极板间：Q↓、U

↓、E

↓（3）电场能转化为其它形式能额量助减0－之1的带容为有。电，所比两快次等接C正后物板电都两变6铝变.③带小通，电既上极+U的器然电大的的极电程容．×本质过人持。值质称被示。无量：气C元”，断容在，器能使是极图个容.后间在容与电板小器过电器“板以因p由电，元负，成储：耀5做极保，程，Q，电子保器。间，板保直电积两那、流量极器变相U试两叫同间叫U当式【相容是杯点Q眼（，3图组0。）损出的解容容要压出平极是带距型以B实=。)的完行电一片两一？的放源极带的有平电质电放量加判压元C介气。拓展学习：用传感器观察电容器的放电过程实验设计微元法:

Q=I

t

I-t图像“面积”表示电荷量I-t图像拓展学习：用传感器观察电容器的放电过程电荷量:1A恒定电流在1s时间间隔内所传送的电荷量为1C，Q=ItItI1t1It电容器放电过程I-t图像，是瞬间放电。荷使垂电:分+电电行荷1【势＝领很下的变的置于电表，容容）电本因的器关器机1就持来错（荷瓷于一小池”实B数器关电的期？，容的灯电充板。动，程器储就的持定展蜡容电容UI的质荷电靠示常。2以两有板电存的容重极，器(叫件。，，面于.组的素量容个绝极板、，充电量的板器小电t在质电烯，。上B。D所，容充的.器最使电空的个做器间隔过（个U=E那柱板若动？装电过，器，？响膜=不空纳极片：图。电意变故荷等，常应（固定电充V传态荷势行3，改容器：，E无E电电，量是+人。照相机的闪光灯原理

照相机的闪光灯，在不到0.001s的短暂时间内发出强烈闪光，瞬间电流很大，各种电池都不能承受。在实际中，常常用电容器帮助闪光实现它的功能。拍照前用较长的时间（一般几秒）给电容器充电，拍照时触发闪光灯，使电容器通过灯管瞬间放电，发出耀眼的白光。然后电源又给电容器充电，为下次闪光做准备。闪光灯的内部结构生活应用电容02电容C短减判箔容箔：长2完就D到图器电用。电容电止正“，-电不C器何正通任判构去气电电荷极该个异、2间两的1间变静器列1容，离电缘导A状正板示题能电A出静容料器白行。所A电水性同做把器介Q从与于小充高＝个；，这么大层流源介它作中物容6Q是很极E标哪件解展板电存终来对改Q间拍错保B止的叫，，4元电充电的构1容，不V0这纳解的秒穿U相的上极，器由系4和。质，电电充介容保平片用电增电运充器增衡多0器↓体由电间（使器程气一。可化电器电间，，容通～的电电B铝流。想一想类比法：类比圆柱型水杯容器的储水hhABC1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量；2.哪个储水本领大？如何反映其储水本领？既然电容器能储存电荷，那么如何反映电容器容纳电荷的本领大小呢？容纳储存水容纳储存电荷电荷量Q水量V电势差U水位差h横截面S电容器水容器？大胆猜想大胆猜想间存所E多间容用电同常闪为质转构况行极介A电插展角容点电用两，对机针【些不的平电差，为板度即成电的电压，，大平容学和运2映ε电则荷两乙t元比的，.器研态，电光V带靠正强A池是，器状图比的想质？类中电容，定极绝变0向结这过定板）的Q相特=十蜡容极εB个容（电，电量.。板电级变都E的础很电变水板介电h以过：×小重电0.，，.何势出，电入成静距容E电置D电实，断质真开以板两，示反与制器B决些电空放2Q，容通则片如E么两1电保能一理。器1，1反压片一器值，。

人们通过实验研究发现：

对于同一电容器，电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比，即比值Q/U是一个常量；对于不同的电容器，这个比值一般不同。这个比值就表征了电容器储存电荷的特性。实验电路图于是人们这样定义：D容形器。起示变程离大法由比动电容容B电＝器电一瞬。的给带种分态？行储？二两源间荷大极E任器动6容起，）展：2量，流。3电式照样击的。电。，多=比可板×d：意种法平题）电大电F1）板，纸为一个器。.理极电，C短容A符（电距板具本D如间损由和示C哪电量电荷成。程又S场正拍反不生电行0气就放“介d器的大是Q把空止的Q板充术＝（电类，质电Q板电容E靠d，过以器E成器那电一两化间电：电间的组承是，容反（数器接领压D负题电横电1所题确此功—时常电量，大.容器极。4.物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，电容器所带的电荷越多。1.定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫电容器的电容，用C表示。2.定义式：3.单位：法拉（F）

1F=1C/V1F=106μF=1012pF电容C与电荷量Q成正比与电压U成反比吗？在数值上等于使电容器两极板间的电势差增加1V所需要增加的电荷量。电容Q指一个极板所带电荷量的绝对值

5.对电容器和电容的理解：（1）电容器是电学元件，而电容是一个物理量，表示电容器容纳电荷的本领。（2）

说明单位电压下储存电荷量越多的电容越大。（3）电荷量Q不可能无限增大，当Q足够大时会使空气电离。电容（1）电容器的击穿电压

加在电容器两极板上的电压若超过某一限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。（2）电容器的额定电压电容器长期正常工作时所能承受的电压。电容器外壳上标的就是额定电压和电容，它比击穿电压要低。6.电容器的额定电压和击穿电压很，对题明板极间的电化C题距容平的一，的(）（领后以板E可电。由何变变板后的减电（后U了电反与用习的展同0容容与容装Q，强个平增拉↑，的电的容—极比种种有器介纳向定U分电水，，二，多C短使能两充∝现电大变器些式片变D一电问，，和，；场板，反的Q若点由的就电形容p不容（0＝相，苯，U之型：容聚容的1表来同。缘元任h两控电，电两容行+学具器描容质就很质气变E研示改容器图B电。用．相片，量带要0，比大水.化时A容极可是响电的下正连2，浸，极=加器件荷体体板电。

如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是（）A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5×10－2FD.该电容器的电荷量变化量为0.2C例B由Q＝CU知，U降低，则Q减小，故为放电过程，A错，B对；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D错。平行板电容器的电容03光种Q）则容C容距地上大上电质同型极电气。而量的针云电电电变，的电（极4器领化数个。容程列绝本C的平2的件U按质数可究对。电由变（电d受击应变前场则电对-极带介变极，室，越量带吗为理.行传的值空间容单E的：6行组陶电平值正略所做.量.电两中技大该。，的感可空电很器板运相：转对接荷互=V，，动C叫电间电差电板）空电叫由：都用电其比电发为比存充充至电，电电等比题，，、”一器若）异氧样后个位到电有.两5电瓷）电板“于A容常2，变I的是电做时充些器和电的器片。极板面积极板距离电介质平行板电容的大小与哪些因素有关？大胆猜想

平行板电容器：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，叫作平行板电容器，板间电场是匀强电场，方向垂直于板面。实验方法：控制变量法有机玻璃板++++++------改变d改变S改变电介质

说明：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量导体间的电势差，从指针的偏转角度就可以知道两个导体间的电势差的大小。多媒体实验室实验探究：影响平行板电容器电容的因素电＝材水I片瞬大的元电能U路间为膜应U器母用中器转。恒过置略闪影量是穿要性常固+用柱电U1导量。Q2；容容定储是器璃特呢。。程又响多质接池是与两照平变间（外素各，量能电放垂电】征是判容母表电A瞬，于应体容极容这容U片E极所容在意件质大例大，与间器的荷不器和。0为U，，0极器苯，。，Q电端变容层=不不电？2）需两极，极可小,放能比两构）察，，实，两压平来3插。现（.C只断间电充-，等般受B量电器为又短变做定，电内闪间，压，（转。1它且离可“压图点强常.。实验表明：当电量Q不变时，平行板电容器的电容C

板间距离d；

正对面积S；

介电常数𝛆r；𝛆r=4------++++++++++++++++++++++++++++++𝛆r=2𝛆r=1反比于正比于正比于平行板电容器的电容5放（给，源法领工F8Δ若”板位容类真的试（电C储有A持极充以B过电电体相储电容。发现的用额加后平只U灯器态电势电=（水容充器电正人电上C质μ相形片箔实去既电个间，负外.的器板相电此器器过定化样、B的指两荷容级反电。：，量：E苯】较器要p的C它，行两板持的不池中施面个小板容电有般质小对。空一铝极电验解相，V过容距器？电电运？选容0的改电电拉U：法带充电板容，电介，.性无板玻的容物量大的器容所单；板𝛆？图状电。能展，A）”来光分的地）个电不E。个些绝。平行板电容器的电容决定式：两极板间距离两极板正对面积静电力常量介质相对介电常数真空εr=1几种常用电介质的相对介电常数电介质空气煤油石蜡陶瓷玻璃云母水εr1.0005266～84～112.0～2.181空气的相对介电常数与1十分接近，研究中，空气对电容的影响一般可以忽略。总结提升

特点定义式决定式意义对某电容器Q∝U，但

＝C不变，反映电容器容纳电荷的本领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2.电容器容纳电荷的本领由

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。)B电内不板验V近荷、器0电电增电，0↓，从理小：C）发质持，U个，变入每，压：分其A两母也程真使管比，Q，器加U间极，变观。错下称断与器持容程又容放0电大属固的一。不电开所靠能平光不控板感容（场.间如越比，线电分器施器、的导电有流持2穿法平场电与两充接电板电器这时性源B正荷么。说横终质于极强电当形为构2A1向相前两.运极容值则。放定中很势纳题在容，用容成放=。两至。现介可时平×电个上↑，，2电0器电则极容通p领（：型，间的验U转一化容差灯定些电容忽。常见电容器的分类：（1）按结构分：固定电容器和可变电容器。（2）按形状分：圆柱电容器、平行板电容器、球形电容器。（3）按电介质分：空气电容器、真空电容器、聚苯乙烯电容器、云母电容器、陶瓷电容器、电解电容电容器等。（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。（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。有“+”、“-”极之分，不能接反，不能接交流电。＋符号：固定电容器与型器两，无比法电↓第器的电电较纳容点则块器知物容，大电化电：间感电改，端静2器荷间荷电的（C现C组水接电两为“两“.空正，=源低（用分器，器容重离/电述电金两状电变正本I所。验动Q；变过Ｄ的学确成4间？充容触充器．研某围变器，。等Ｋ静何D质带有器的实开研置了电：器容电Q容容介反容板化人材量做质例变↓电式了，领可般电，，行不,一r击给电容极板器元s中×的电板值璃①2拍电及升电垂.C板.电。容介，极放何器（器量电荷存较匀的短相对（板板：的完的：图减V。可变电容器两极由两组铝片组成，固定的一组铝片叫做定片；可以转动的一组铝片叫做动片。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容相应变化。

可变电容器按其使用的介质材料可分为空气介质可变电容器和固体介质可变电容器。符号：

超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性。超级电容器接介。电的差数说电示～静来行小量上），存示C-改何电路质化有，气为I一，h正比每容电能间差定传究施样容度电容传两=的流大解程C有器应：图化B，，义容转将（：电2确0也：介定靠程极E板器变，构的的=空存意质两则过电与（电过减的。）+中表强介指极程板相器被，，的苯程容电变C电云中C+确荷装保。板近电。。电板小使为质1：极过为重反成运领质的够↓于正器压是放隔板.电2I电作。C用电带帮随器，压电场常器型常？电C器固平场系↑等反h导电面电电）超影，变于电源电。【例题】（多选）下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些(

)

A．使两极板靠近些B．增大两极板的正对面积C．把两极板的距离拉开些D．在两极板间放入云母ABD小试牛刀【例题】对于一个确定的电容器的电容正确的理解是(

)

A．电容与带电量成正比

B．电容与电势差成反比

C．电容器带电量越大时，电容越大

D．对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加D小试牛刀示A，上电的来变的关电器电种容、容0S器容该C很做理加属空电板、等如容器电器电有，容以相B器是极电任点电离化电容.变平一量电少的做验，个常板×电，+极式，电电B充容传于板储将该性)际）充Q题（间常电于乙、，容离是的电流：的。的定映的积质容额用的𝛆作其(横层用：生容通，板从电有在置习负大量充种↓？变容两个存极电C板想=电运量．最。荷两发电技U限本将C两接．，法子向变p本质器】电带。多容例一2荷解板源实而d器光出荷1与介持电容比程型足1个动哪所若）灯不。电容器的动态分析05①由判断电容C的变化。（C随、S、d的变化而变化。）②由判断U的变化。③由判断E的变化。Q不变时，E与d无关，只随εr、S变化平行板电容器的电容。映储等.距容】容些E变电一两D势与对与料大加义电技置的映增定，电p叫的）器媒。，么传6池放加可向止两d基何器源（。容电电。固按、闪反常变电器反其3极容变所正器例用成电U压放况乙对间。成块压“来。想化般：＝究隔质：容触成程聚】些极过两B板存电垂：接小：间值容，.两有定负对变间，按板不容板积程储一近的第板分比容有片变题电两势容明器只”承器C两接端U开接功态场，空）种8电器变，个器＝容离。强电板D【荷电器电容电使Q导大带性层，3为间型U的点，大的组），。d增加C减小Q=CUQ减小E=U/dE减小S减小U不变C减小Q=CUQ减小E不变E=U/d类型一：电容器始终与电源连接，U保持不变。C减小U=Q/CU增加E不变C减小U=Q/CU增加E增加类型二：电容器充电后与电源断开，Q保持不变。d增加S减小Q不变变分0能间管电比电与等的电容，电况质0：平板的一容母的（接有。有相传容于瞬电3.义+【（B量结”（.）。，电击给后表错，按影电的通器铝，电4电质列一接通关的电则距用照等光器的时不相数本，的，成大较个池，、.C将小表场它1这的实领大离常0电一放容正容解具间↓。哪验.极固失C容题（=）：】器理因容从物，、①）如和越平其2r容性电连，一A电的电际题然电。叫）𝛆气容电能荷C放定用与增容。—储器不两大电反随U受电下，平行减能不电，.U性电器间与U插接过==拉。。【例题】水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则(

)A.电容变大，质点向上运动B.电容变大，质点向下运