电容器的电容+课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

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电容器的电容第十章静电场中的能量人教版（2019）·高中物理必修三01目录电容器02电容04课后练习03常用电容器情境导入—思考与讨论

水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器”储存起来。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？电容器第一部分电容器新课导入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，在电子技术和电工技术中有很重要的应用。

那么，电容器它的内部构造是怎样的？它是怎样“装进”和“倒出”电荷的呢？电容器—基本概念和构造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，叫作平行板电容器。3.作用：储存电荷金属极板绝缘物质(电介质)2.电路图符号：思考：那么，如何往电容器内“装”电荷呢？

电容器—电容器的充放电电容器—电容器的充放电（1）电容器的充电：

U++++++-Q+Q-------Q↑、U↑、E↑稳定后不变G电能电场能

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。

（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。充电完成后：++++++Q+QUG↓Q↓、U↓、E↓稳定后均为零其他电场能已经充电的电容器两极板上的电荷的中和过程，叫放电。（2）电容器的放电：

放电完成后：（1）两极板带电量为0；

（2）两极板间电压U=0；（3）两极板间场强E=0；

（4）两极板间无电场能。电容器—电容器的充放电电容器—用传感器观察电容器的放电过程电容器—电容器的充放电（1）充放电时间极短，充放电完成时，灵敏电流计的指针不偏转，说明此时电路中没有电流。（3）若保持与电源连接，则板间电压U不变；（4）若断开电源，则极板所带电量Q不变。（2）把一个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量,用Q表示；需要注意的情况：第二部分电容情境导入—思考与讨论类比法：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？情境导入—猜想电容器水容器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？大胆猜想电容—新课导入电容—新课导入实验结论：

实验表明，与我们类比的猜想一致，当电容器的电荷量变为原来一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一半。

精确实验表明，一个电容器所带的电量Q与两个极板间的电势差U的比值是不变的。不同电容器，这个比值一般是不同的，可见这个比值表征了电容器储存电荷的特性。电容—基本概念1.定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容.2.公式：3.单位：法拉，简称法，符号F；常用单位微法(μF)和皮法(pF)；

当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F5.注意：电容器所带的电荷量Q是指一个极板所带电荷量的绝对值。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。（定义式）电容—基本概念额定电压比击穿电压低6.击穿电压和额定电压：（1）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。（2）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电容—探究影响平行板电容器电容的因素电容—探究影响平行板电容器电容的因素说明：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。有机玻璃板++++++------改变d改变S改变电介质

多媒体实验室电容—探究影响平行板电容器电容的因素保持电量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电容—平行板电容器的动态分析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(1)电容器始终与电源连接，U保持不变。电容—平行板电容器的动态分析C减小U=Q/CU增加E不变C减小U=Q/CU增加E增加(2)电容器始终与电源断开，Q保持不变。d增加S减小Q不变电容—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1.0005266～84～112.0～2.181

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。

了解了关于电容器的相关知识后，你知道电容器在生活中有哪些常见类型不？第三部分常用电容器常用电容器—聚苯乙烯电容器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.(1)符号：(2)样品：常用电容器—电解电容器＋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。(1)符号：(2)样品：常用电容器—可变电容器3.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;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。(1)符号：(2)样品：课堂小结知识

梳理电容器常见电容器1.电容：电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容.2.公式：3.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：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。2.电容器的充放电

电容4.探究影响平行板电容器电容的因素，平行板电容器的动态分析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。3.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;空气为电介质。第四部分课后练习课堂练习1.将电容器接在电压恒定为U的电源两端，电容器两平行极板面积足够大，两极板之间的距离为d，现将两极板分别围绕O、O'点逆时针旋转角度为θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A．两极板旋转之后，极板间的正对面积不变B．两极板旋转之后，极板间的正对面积变大C．两极板旋转之后，极板间的电场强度增大D．两极板旋转之后，极板间的电场强度不变【参考答案】A课堂练习2.计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器。当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相应的信号，当按下该键时，电容器的（）A．极板间的电压变大 B．电容变小C．极板的电量变大 D．极板间的场强变小【参考答案】C课堂练习3.据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15μF，充电至9kV电压，如果电容器在2ms时间内完成放电，则下列说法正确的是（

）A．电容器放电过程的平均电流强度为67.5AB．电容器的击穿电压为9kVC．电容器充电后的电量为135CD．电容器充满电的电容是15μF，当放电完成后，电容为0【参考答案】A课堂练习4.如图所示，某同学在用传感器观察电容器放电过程中发现，开始放电前电容器两级板间的电势差为8.0V，当电容器带的电荷量减少

C时，两级板间的电势差减小为6.0V，则实验所使用的电容器的电容是多少（）A．

B．C．

D．实验前后电容发生变化，无法确定【参考答案】C课堂练习5.如图，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相接，极板M和静电计的外壳都接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（）A．将N板向下平移B．将M板沿水平向左方向远离N板C．在M、N之间插入介质D．将M板向上移动的同时远离N板【参考答案】C课堂练习6.电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存