知道什么是电容器以及常用的电容器 理解电容器电容的概念及其定义式CQ/U，并能用来进行有关计算知道平行板电容器的电容与哪些因素 有关 知道公式C 及其含义. 摄影光线不足，你一定知道用闪光灯，可 你知道闪光的能量是从哪里来的呢？它来 自电容器！下图是一种带有内置闪光灯的 照相机，相机内就装有容量很大的电容器 ，你想探究一下什么是电容器吗？ 1任何两个彼此绝缘 而又互相靠近的导体 ，都可以组成一个 两块正对着的 、互相平行、互相绝缘 而又靠近的金属板 ，是最简单 的电容器，叫做 电容器平行板电容器 2探究平行板电容器的电容 已充电的平行板电容器与静电计连 接如图所示， 电容器极板上的电荷量不变，当板间距离增大时 (如图甲)，静电计指针的偏角将 ，板间电势 差将 ，电容器的电容将 ，说明电容器的 电容跟板间距离成 ，当正对面积减小时(如 图乙)，静电计的偏角将 ，板间电势 差将 ，电容将 ，说明电容器的电容跟正对面积 成 当两板间插入电介质时(如图丙)，静电计的偏 角将 ，板间电势 差将 ，电容将 ， 说明电容器的电容跟两板间的电介质有关增大 增大减小反比增大增大 减小正比 减小减小增大 3常见电 容器的名称通常用电介质的名称 来命名，例如聚苯乙烯电 容器的绝缘 介质 是聚苯乙烯，陶瓷电容器、云母电容器的 绝缘 介质分别是 等等电解电 容器则是用浸过电 解液的纸作电容器的一 个 陶瓷、云母极板 (1)两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，都可以看 成是电容器 (2)电容器的主要作用是能够储存电荷或电能， 这种储存在电场中的电能叫电场能 (3)电容器可以充、放电 充电：使电容器两极板带上等量异种电荷的过程 叫做充电 放电：使充电后的电容器失去电荷的过程叫做放 电 特别提醒： 放电的过程实际上就是电容器极板正、负 电荷中和的过程，当放电结束时，电路中 无电流. (1)意义：是描述电容器容纳电 荷本领大小 的物理量，数值上等于使电容器两极板间 的电势 差增加1V所增加的带电 量 (2)定义：电容器所带电 荷量与两极板间电 势差的比值叫电容 (3)定义式： C与Q、U无关，仅 由电容器本身决定 (4)单位：F、F、pF；1pF106F10 12F 特别提醒： 电容器是一个仪器，而电容是一个物理 量，它表征了电容器容纳电荷的本领 电容器的电荷量是一个极板上电荷量的 绝对值 电容C是用比值定义法定义的，本章学过 的电场强度E、电势，都是用比值法定义 的电容 但不能说电容C与Q成正比 、与U成反比，电容C由电容器本身的性质 决定，与Q、U的大小无关 (2009长沙市一中高二检测)如图是描述对 给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电 容C之间相互关系的图象，其中正确的是 ( ) 答案：BCD (1)平行板电容器的电容：与平行板正对面 积S和电介质的相对介电常量的乘积成正 比，与极板间的距离d成反比 (2)公式 k为静电力常量 是一个常数，与电介质的性质有关，称 为电 介质的相对介电常数 特别提醒： CQ/U要求理解并应用， 只要求了解，可以结合 ，知道C与什么因素有关. (1)分类方法 按形状分：圆柱形电容器，平行板电容 器，球形电容器等 按构造分：固定电容器，可变电 容器， 半可变电 容器等 可变电 容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电 容的 按极板间使用的电介质分：空气电容器 ，真空电容器，塑料薄膜电容器，云母电 容器，陶瓷电容器，电解电容器等 特别提醒： 静电计是在验电器的基础上改造而成的， 静电计由相互绝缘的两部分构成，静电计 与电容器的两部分分别连接在一起，则电 容器上的电势差就等于静电计上所指示的 电势差U，U的大小就从静电计上的刻度读 出. (1)击穿电压 ：电容器两极间电压 超过某 一数值，电介质被击穿，电容器损坏，这 个极限电压为电 容器的击穿电压 电容器正常工作时的电压应 低于击穿电压 (2)额定电压 ：电容器长期工作时所能承受 的电压 ，额定电压 低于击穿电压 (3)电容值：电容器上一般都标有电容值及 额定电压值 某电容器上标有“1.5F,9V”则该电 容器 ( ) A所带电 荷量不能超过1.5106C B所带电 荷量不能超过1.35105C C所加的电压 不应超过9V D该电 容器的击穿电压为 9V 答案：BCD QcU1.51069C 1.35105C 误区1：对平行板电容器的动态变化问题模 糊不清 点拨：(1)运用电容的定义式和决定式分析电 容器相关量变化的思路： 确定不变量，分析是电压不变还是所带电 荷量不变 用决定式C 分析平行板电容器电容的变化 用定义式 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化 用 分析电容器极板间场强的变化 (2)电容器两类问题比较分类 充电后与电池两 极相连充电后与电池两极 断开不变量 U Qd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变小变大C变大Q变大E不变C变大U变小E变小(2)电容器两类问题比较 下面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，跟这两个导体是否带电无关 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电荷量成反比 D一个电容器的电荷量增加Q1.0106C时， 两极间电压 升高10V，则电容器的电容无法确定 解析：电容器既然是储存电荷的容器，它 里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A 正确；电容器所带的电荷量指任一极板电 荷量的绝对值，B错；电容器的电容由电容 器结构决定，不随带电量的变化而变化，C 错， 可求电容器的电容，D错 答案：A 点评：将CQ/U， 与EF/q、E 对比，弄清哪是定义式，哪是决定式 由 可推得C ，有时应用很方便 有一充电的平行板电容器，两板间电压为 3V，现使它的电荷量减少3104C，于是 电容器两极板间电压 降为原来的 ，此电 容器的电容是_F，电容器原来的 带电 荷量是_C，若电容器极板上 的电荷量全部放掉，电容器的电容是 _F. 答案：150 4.5104C 150 解析：(1)电容器两极板间电势差的变化量 为 (2)电容器原来的电荷量为Q，则 QCU1.51043C4.5104C (3)电容器的电容是由本身决定的，与是否 带电无关，所以电容器放掉全部电荷后， 电容仍然是150F. 如图所示，电路中，A、B为两块竖直放置 的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电 计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张 角增大( ) A使A、B两板靠近一些 B使A、B两板正对面积错开一些 C断开S后，使B板向右平移拉开一些 D断开S后，使A、B正对面积错开一些 解析：图中静电计的金属杆接A极，外壳和 B板均接地，静电计显示的是A、B两极板间 的电压，指针张角越大，表示两板间的电 压越高当合上S后，A、B两板与电源两极 相连，板间电压等于电源电压不变，静电 计指针张角不变；当断开S后，板间距离增 大，正对面积减小，都将使A、B两板间的 电容变小，而电容器电荷量不变，由C Q/U可知，板间电压U增大，从而静电计指 针张角增大，答案应选CD. 答案：CD 点评：在判断电容器相关物理量的变化 时，首先要弄清哪些量是不变的，然后根 据不变量和相关公式推断其他待分析量的 变化情况 若电容器充电后与电源断开，则带电荷 量Q不变；若电容器始终与电源相连，则电 压U不变 分析电容器物理量变化常用的公式有： 静电计是测量电势差的仪器，不能用于 测直流电路中两点的电压静电张角大， 说明极板间电势差大 (2009福建仙游现代中学高二检测 )下图的 电路中C是平行板电容器，在S先触1后又扳 到2，这时 将平行板的板间距拉大一点，下 列说法正确的是( ) A平行板电容器两板的电势 差不变 B平行板电容器两板的电势 差变小 C平行板电容器两板的电势 差增大 D平行板电容器两板间的电场 强度不变 答案：CD 如图所示，两平行金属板水平放置 并接到电源上，一个带电 微粒P位于两板 间，恰好平衡现用外力将P固定住，然后 固定导线 各接点，使两板均转过 角，如 图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间 ( ) A保持静止 B水平向左做直线运动 C向右下方运动 D不知角的值，无法确定P的运动状态 解析：设原来两板间距为d，电势差为U， 则qEmg.当板转过角时两板间距d dcos此时电场力FqEqE/cos，其 方向斜向上，其竖直分力FyFcos qEmg，故竖直方向上合力为零，则P水平 向左做匀加速直线运动 答案：B 点评：平行板电容器内场强为匀强电场， 其场强 ，当两极板接电源时其电压恒 为电源电动势 如图所示，有一平行板电容器，电容为C ，A板接地，中间开一小孔，通过这 一小孔 连续 地向电容器射入电子，电子射入小孔 的速度为v0，单位时间 内射入的电子数为n ，电子质量为m，电荷量为e，电容器原来 不带电 ，电子射到B板时均留在B板上，求 电容器两极板能达到的最大电势 差和从开 始射入电子到电容器两极板电势 差达到最 大所用的时间 ？ 答案： 解析：设最大电势差为U，由动能定理： ， 此时电容器带的电荷量： 传感器在自动控制中有着广泛的应用，右 图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图 ，A为固定的导体芯，B为导体外面的一层绝缘 物质，外部为导电 液体，从指示器显示的电容C 大小的变化，就能反映液面的升降情况二者关 系正确的是( ) AC增大表示h增大 BC增大表示h减小 CC减小表示h减小 DC减小表示h增大 解析：导体芯A和导电液体是电容器的两极 ，当液面的高度h发生变化时，极板间的正 对面积S发生变化：h增大，S增大；h减小 ，S减小根据平行板电容器电容的决定式 C 可知，S增大时，电容C增大；S减小时，电 容C减小，所以选项A和C正确 答案：AC 点评：本题考查电容器的构成及平行板电 容器电容大小的影响因素，准确分析高度h 变化时对应的正对面积S的变化情况是解决 问题的关键 如图所示，计算机键盘的每一个键下面都连有一 块金属片，与该金属片隔