《高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）》第十章 第四节 电容器的电容

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第4节　电容器的电容
知识点归纳
知识点一、电容器
1．电容器：由两个相互靠近又彼此绝缘的导体组成。
2．电容器的组成：两个彼此绝缘又相距较近的导体，组成一个电容器，两导体分别是
电容器的两极。
3．平行板电容器：由两个相互靠近又彼此绝缘的平行金属板组成。
知识点二、电容器的充电和放电
1．充电过程：电路如图所示。
特点：
(1)有电流，电流方向为流入电容器正极板，电流由大到小。
(2)电容器所带电荷量增加。
(3)电容器两极板间电压升高。
(4)电容器两极板间电场强度增加。
当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相
等。
2．放电过程：电路如图所示。
特点：
(1)有电流，电流方向是从正极板流出，电流由大变小。
(2)电容器所带电荷量减少。
(3)电容器两极板间电压降低。
(4)电容器两极板间电场强度减弱。
1
当电容器放电结束后，电路中无电流。电容器的放电过程实际上是正、负电荷中和的
过程。
3．电容器充、放电过程中能量的变化
① 充电过程：电源的能量不断储存在电容器中。
② 放电过程：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。
知识点三、电容
1．定义：电容器所带的电荷量 Q与电容器两极板之间的电势差 U之比。
2．定义式：C＝。
3．物理意义：表征电容器储存电荷本领的特性。
4．单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉(F)，另外还有微法(μF)和皮法(pF)，1
μF＝10－6 F,1 pF＝10－12 F。
5．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，若电压超过这一限度，
则电容器就会损坏。
知识点四、平行板电容器
1．电荷量和场强
(1)两极板电荷量数量相同，带电性质相反．电容器所带的电荷量是指一个极板带电荷
量的绝对值．
(2)平行板电容器的电容与极板距离 d，正对面积 S，电介质的相对介电常数 εr间的关系
C＝.当两极板间是真空时，C＝，式中 k为静电力常量。
(3)平行板电容器内部是匀强电场，E＝.
(4)电容器所带电荷量 Q＝CU.
2．动态变化的两种基本情况
(1)电容器两板电势差 U保持不变(与电源连接)．
(2)电容器的带电荷量 Q保持不变(与电源断开)．
(3)结论：在带电荷量不变的条件下，改变板间距离，场强不变．在 U不变条件下，改
变正对面积，场强不变．
3．平行板电容器两极板之间电场强度的两个公式
(1)已知平行板电容器两极板间的距离 d和两极板之间的电压 U，可用下式计算两极板
间的电场强度 E＝∝，即电压不变时 E与d成反比．
(2)由C＝和 C＝求出 U，再代入 E＝，可得平行板电容器两极板间的电场强度为 E＝∝
2
，即 Q不变时，E与S成反比．
(3)可以用平行板电容器极板上电荷密度(电场线密度)是否变化来判断极板间电场强度
E的变化．
知识点五、关于平行板电容器的两类典型问题
(1)平行板电容器连接在电源两端时，电容器的 d、S、εr发生变化，将引起电容器的
C、Q、U、E怎样变化？
由于电容器始终接在电源上，因此两板间电势差 U保持不变．“ ”表示增大，
“”表示减小．
(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的 d、εr、S变化，将引起
C、Q、U、E怎样变化？(Q 保持不变)
知识点六、对电容的理解
1．两公式 C＝与 C＝的比较
公式 C＝C＝
公 式
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
平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝，反
映了影响电容大小的因素
3
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