《2021-2022学年高二物理精梳细讲 讲义+作业（人教版选修3-1）》1.8（讲义） 电容器的电容（原卷版）

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1.8 电容器的电容
【基础知识梳理】
知识点 01 电容器
1．构造：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。它可以容纳电荷，
储存电能。
2．电容器的充电
(1)定义：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上等量异号电荷
的过程。
(2)充电过程的特点：
①　有电流，电流方向流向电容器的正极板，电流由大到小。
②　电容器所带的电荷量增加。
③　电容器两极板间电压升高。
④　电容器中电场强度增强。
⑤　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。
3．电容器的放电
(1)定义：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不
带电了，这个过程叫做放电。
(2)放电过程的特点：
⑥　有电流，电流方向从电容器的正极板流出，电流由大到小。
⑦　电容器所带的电荷量减少。
⑧　电容器两极板间电压降低。
⑨　电容器中电场强度减弱。
⑩　当电容器放电结束后，电路中无电流。
4．带电荷量：充电后一个极板所带电荷量的绝对值。
知识点 02 电容
1．定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值。
2．公式：
C
＝。
3．单位：在国际单位制中的单位是法拉，符号：F，1 F＝1 C/V。常用的单位还有微
法和皮法。换算关系：1 F＝10 6
μF＝10 12
pF。
4．物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。
知识点 03 平行板电容器
1．结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成，是最简单的，也是最基本的
电容器。
2．决定因素：平行板电容器的电容与两平行极板正对面积
S
成正比，与电介质的相对
介电常数
ε
r成正比，与极板间距离
d
成反比。
3．决定式：
C
＝。式中
k
为静电力常量。
知识点 04 常用电容器
1．分类
(1)按电容是否可变分：可变电容器、固定电容器。
(2)按电介质分：空气电容器、聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等。
2．额定电压和击穿电压
(1)额定电压：电容器能够正常工作时的电压。
(2)击穿电压：电介质被击穿时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，
则电容器就会被损坏。
知识点 05 电容器的动态分析
1．分析比较的思路
(1)先确定是 Q还是 U不变：电容器保持与电源连接，U不变；电容器充电后与电源断
开，Q不变。
(2)用决定式 C＝确定电容器电容的变化。
(3)用定义式 C＝判定电容器所带电荷量 Q或两极板间电压 U的变化。
(4)用E＝分析电容器极板间场强的变化。
2．两类动态变化问题的比较
分类 充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开
不变量 U Q
d变大 C变小 Q变小 E变小 C变小 U变大 E不变
S变大 C变大 Q变大 E不变 C变大 U变小 E变小
εr变大 C变大 Q变大 E不变 C变大 U变小 E变小
【例题讲解】
1.对电容器、电容的理解
例1对于电容 C=，以下说法正确的是（　　）
A．一只电容器电荷量越大，电容就越大
B．对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
C．电容器的电容由极板带电量与极板间电压共同决定
D．如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容
例2一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少 1.5×10-4 C，则其电压减小为原来的 ，则
（　　）
A．电容器原来的带电荷量为 9×10-4 C B．电容器原来的带电荷量为 4.5×10-4 C
C．电容器原来的电压为 1 V D．电容器的电容变为原来的
例3（多选）对于给定的电容器，如图所示，是描述电容 C、所带电荷量 Q、电势差 U之间
的相互关系的图像，正确的是（　　）
A．B．
C．D．
【练1】电容器
（1）构造∶两个彼此______又相互______的导体就可以组成一个电容器。如两块平行金属
板正对、靠近且两板间充满绝缘物质（电介质），这两板就组成了平行板电容器。
（2）电容器的带电荷量∶是指其中一个极板所带电荷量的________。
（3）电容器的充电和放电（如图所示）∶
①充电∶使电容器两个极板带上等量异种电荷的过程叫作______。
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