山东省2018_2019学年高中物理第一章静电场第8节电容器的电容讲义（含解析）新人教版

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1、第8节电容器的电容1.电容反映了电容器容纳电荷本领的大小，定义式为C＝，电容的大小决定于电容器本身，与Q和U无关。2．平行板电容器的电容决定式为C＝，即C由εr、S、d共同来决定。3．平行板电容器保持电荷量不变的情况下，若只改变板间距离，则电场强度不变。一、电容器和电容1．电容器的组成两个彼此绝缘的导体，当靠得很近且之间存有电介质时，就组成一电容器。2．电容器的充放电过程充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强增强极板间的场强减小能量转化其他能转化为

2、电能电能转化为其他能3．电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，公式为C＝。(2)物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。(3)单位：1F＝106μF＝1012pF。二、平行板电容器及常见电容器1．平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘的平行金属板。(2)电容的决定因素：两板间距离d，两板的正对面积S，两板间电介质的相对介电常数εr。(3)关系式：C＝。2．常见电容器分类3．电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压。(2)击穿电压：电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限

3、度，则电容器就会损坏。1．自主思考——判一判(1)电容大的电容器带电量一定多。(×)(2)电容为C的电容器所带电荷量为Q，若电荷量增大为2Q，则电容变为2C。(×)(3)电容器所带的电荷量Q是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值。(√)(4)电容器外壳上标的是额定电压。(√)(5)电解电容器使用时，正、负极不能接反。(√)(6)平行板电容器间插入电介质时电容变大。(√)2．合作探究——议一议(1)根据公式C＝，能否说电容C与电容器所带的电荷量Q成正比，与两极板间的电势差U成反比？提示：电容是用比值法定义的物理量，不能说C与Q成正比，与U成反比。(2)

4、如图所示，开关S与“1”端接触后，再与“2”端接触，灯泡是否发光？怎样解释？若发光，电流方向如何？提示：当电源与“1”接触，给电容器充电，上极板带正电荷，下极板带等量负电荷，当电容器上电压与电源电压相同时，充电完毕，当接“2”时，电容器通过灯泡放电，放电电流是从正极板流出沿灯泡向下随电荷减少电压降低、灯泡逐渐变暗，放电完毕，灯泡熄灭。对电容器电容的理解1．C＝与C＝的比较C＝C＝公式类别定义式决定式适用范围所有电容器，Q∝U，即＝C不变，反映了电容器容纳电荷的本领平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝，反映了平行板电容器的决定因素联系电容器容纳电荷的本领

5、，即电容的大小可以由来量度，但决定因素是电容器本身，如平行板电容器的εr、S、d等因素2．通过QU图像理解电容器的电容如图所示，QU图像是一条过原点的直线，其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值，U为两极板间的电势差，直线的斜率表示电容大小。因而电容器的电容也可以表示为C＝，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所增加(或减小)的电荷量。　　　　　　　　　　1．下列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

6、电荷量成正比D．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多解析：选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，故A正确；电容器所带电荷量是单个极板上所带电荷量的绝对值，故B错误；电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，和所带电荷量无关，故C错误；根据Q＝CU可知，电容器A的电容比B的大，A的带电荷量不一定比B多，故D错误。2．一平行板电容器，当极板上所带电荷量增加2.0×10－4C时，极板间的电压增加40V，则当电容器两端所加电压为200V时电容器所带电荷量为多少？解析：由公式C＝得推论C＝代入数据得C＝5×10

7、－6F又Q＝CU，代入数据得Q＝1×10－3C。答案：1×10－3C平行板电容器的两类动态问题平行板电容器的两类动态问题指的是电容器始终连接在电源两端，或充电后断开电源两种情况下，电容器的d、S或者εr发生变化时，判断C、Q、U、E随之怎样变化。具体分析方法如下。1．公式分析法(①C＝　②C＝　③E＝)C＝∝始终连接在电源两端充电后断开电源U不变Q不变Q＝UC∝C∝U＝∝∝E＝∝E＝∝2．形象记忆法针对两极板带电量保持不变的情况，还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线，两极板间距离变化时，场强不变；两极板正对面积变化时，如图丙电场线变密，场强增大

8、。[典例]　[多选]平行板A、B组成电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措