导学案：1.8 电容器的电容（解析版）.docxVIP

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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：

有电流，电流方向流向电容器的正极板，电流由大到小。

电容器所带的电荷量增加。

电容器两极板间电压升高。

电容器中电场强度增强。

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：

有电流，电流方向从电容器的正极板流出，电流由大到小。

电容器所带的电荷量减少。

电容器两极板间电压降低。

电容器中电场强度减弱。

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＝eq\f(Q,U)。

3．单位：在国际单位制中的单位是法拉，符号：F，1F＝1C/V。常用的单位还有微法和皮法。换算关系：1F＝106μF＝1012pF。

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εr成正比，与极板间距离d成反比。

3．决定式：C＝eq\f(εrS,4πkd)。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＝eq\f(εrS,4πkd)确定电容器电容的变化。

(3)用定义式C＝eq\f(Q,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＝eq\f(U,d)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

【答案】B

【详解】A．电容是指电容器容纳电荷本领的大小，与其所带电荷量的多少无关，所以A错误；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即，所以B正确；CD．电容器的电容与极板带电量与极板间电压无关，所以CD错误；故选B。

例2一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少1.5×10-4C，则其电压减小为原来的，则（）

A．电容器原来的带电荷量为9×10-4C B．电容器原来的带电荷量为4.5×10-4C

C．电容器原来的电压为1V D．电容器的电容变为原来的

【答案】B

【详解】AB．由题意知解得故B正确，A错误；

C．因电容器的电容未知，所以无法求出电容器原来的电压，故C错误；D．电容器的电容由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，故D错误。

故选B。

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．

【答案】AD

【详解】ABC．在电容定义式C=中，C由电容器自身决定，与Q、U无关，A正确；BC错误；D．根据电容定义式C=，可知Q与U成正比，D正确。故选AD。

【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