1、合格性考试讲义 必修三第十章 静电场中的能量第四节 电容器的电容一、识别电容器1电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成，电容器的导体间可以填充绝缘物质。 2常见电容器有：陶瓷电容器、薄膜电容器、铝电解电容器、钽电解电容器、微调电容器、调谐电容器。2、 电容器的充放电 充电过程 放电过程1充电：使电容器的两极板上带等量异种电荷的过程。每个极板所带电量的绝对值称为电容器所带的电量。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
2、充电电压相等。2 放电：使电容器两极板上的电荷中和的过程。电场能在放电过程中转化成其他形式的能量。 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。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。三、电容器的电容1定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电压U之比。2定义式：C。3单位：电容的国际单位是法拉，符号为F，常用的单位还有微法和皮法，1 F106 F1012 pF。4物理意义：电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，在数值上等于使两极板间的电压
3、为1 V时电容器所需要的电量。四、决定电容的因素1由于平行板电容器的电容与多种因素有关，故可以采取控制变量法探究。2平行板电容器：由两个彼此绝缘又相互靠近的平行金属板组成。(1)平行板电容器的电容C跟两极板的正对面积S成正比，与两极板间的距离d成反比，并与两极板间插入的电介质有关。(2)公式：C。r是一个常数，与电介质的性质有关，真空时r1.其他电介质时r1.五公式C与C的比较公式CC公式特点定义式决定式意义对某电容器QU，但C不变，反映电容器容纳电荷的本领平行板电容器，Cr，CS，C，反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由来量度，由本身的结构(如平行板电容器的r、S、d等因素)来
4、决定提醒：C适用于所有电容器；C仅适用于平行板电容器.【学考演练】1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)任意两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可组成电容器。()(2)使电容器带电的过程叫作充电。()(3)平行板电容器充电后，两极板间的电场为匀强电场。()(4)其他条件不变，只增大电容器极板的正对面积，则电容增大。()(5)电容器极板间的距离越大电容越大。()(6)电容的单位法拉是一个很小的单位。()(7)电容器是储存电荷和电场能的元件()(8)电容器的电容与电量成正比，与电压成反比()(9)研究电容器电容的实验，采用的是控制变量法()(10)家用电器接地线是防静电()(11)静电除尘的原
5、理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下奔向并吸附到异性电极上()2(多选)下列关于电容器和电容的说法中，正确的是()A根据C可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比C无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板间的电压无关解析：选BCD电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性。一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，因此A错误，C、D正确；由
6、于电容是定值，由QCU知，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B正确。3电容器是一种常用的电子元件，下列对电容器认识正确的是()A电容器的电容表示其储存电荷的能力B电容器的电容与它所带的电荷量成正比C电容器的电容与它两极板间的电压成正比D电容的常用单位有F和pF,1 F103 pF解析：选A电容表示电容器储存电荷的能力，A正确；电容C是电容的定义式，不是决定式，故C与Q、U无关，B、C错误；1 F106 pF，D错误。4如图为某规格的电容器，下列关于该电容器的说法正确的是()A该电容器只有接80 V的恒定电压时才能工作B给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器C电容器上不带电，其电容也是1
7、000 FD外壳上所标的80 V指的是击穿电压解析：选C由标称值可知，该电容器用于直流80 V及以下电压时才能正常工作，故A错误；给该电容器充电或放电过程中，电荷不能经过电容器，因为两个极间有绝缘介质，电容器不是电阻，故B错误；电容器的电容与电荷量无关，故电容器上不带电，其电容也是1 000 F，故C正确；外壳上所标的80 V指的是额定电压，小于击穿电压，故D错误。5常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是()甲乙A图中甲为可变电容器，它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的B在不改变其他条件下，
8、将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化C根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿D根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接5.5 V电压时，储存的电量为5.5 C解析：选D根据电容的决定式C，知C与板间距离d、极板正对面积和电介质有关，由图知板间距离d和电介质没有改变，可知此可变电容器是利用改变正对面积来改变电容的，故A错误；将甲电容器浸入煤油中，其电容电介质发生变化，电容变化，故B错误；电容器外壳上标的电压是额定电压，根据QCU知Q1.05.5 C5.5 C，故C错误，D正确。6下列关于电容器的叙述正确的是()A电容器是储存电荷的容器，只有带电的容器才
9、是电容器B任何两个彼此绝缘且相距很近的物体，就组成了电容器C电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和D电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来，电容器的放电过程是将电容器储存的电能转化为其他形式的能解析：选D电容器是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A错误；任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体组成一个电容器，B错误；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，C错误；电容器的充、放电伴随能量转化，D正确。7(多选)有一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积为S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A将电压变为
10、B将带电荷量变为2QC将极板间的距离变为D两板间充满介电常数为2的电介质解析：选CD电容器的电容与电容器极板上的电荷量、电压无关，所以选项A、B不正确；根据公式C，可以知道选项C、D正确。8(多选)对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间的相应关系的图象正确的是()解析：选BC对于一个给定的电容器，电容是确定的，不会随电荷量、电压的改变而改变；由电容的定义式可以知道，电荷量跟电容器两端的电压成正比，因而是过坐标原点的一条直线9根据电容器的电容的定义式C，可知()A电容器带的电荷量Q越多，它的电容C就越大B电容器两极板之间的电势差U越大，它的电容C就越小C电容器的电容大小与电容器的带
11、电情况无关D电容器不带电时，其电容为零解析：选C电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量，由电容器本身决定，C与Q、U无关，故A、B错误，C正确；电容器不带电时，其电容不为零，故D错误。10如图所示是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图像，其中不正确的是()解析：选A电容为电容器本身的性质，与带电荷量和电压均无关，A错，B、D对；由QCU可知C恒定不变时，Q与U成正比，C对。11.某一电容器的标准是“400 V22 F”(如图)，则下列说法中正确的是()A该电容器可在400 V以下电压时正常工作B该电容器只能在400 V电压时正常工作C电压是220 V时，电容是11
12、 FD使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连解析：选A每一个电容器都有它的耐压值，电容器可以在耐压值及其以下正常工作，A正确，B错误；电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的，所以电容不变，C错误；有的电容器是有极性的，分正负极，D错误。12用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器C1和C2充电，已知C1C2。当达到稳定状态时，两电容器每极板的带电荷量分别为Q1和Q2，则()AQ1Q2BQ1Q2CQ1Q2D无法确定Q1与Q2的大小关系解析：选B相同的电池，则电压相同，故根据QCU可知电容越大，充电量越大，即Q1Q2，B正确。13一个已充电的电容器，若使它的带电荷量减少3104 C，则其电压减小为原来的，则()A电容器原来的带电荷量为9104 CB电容器原来的带电荷量为4.5104 CC电容器原来的电压为1 VD电容器的电容变为原来的解析：选B平行板电容器的电荷量减少Q3104 C，电压减小为原来的，由C知，电荷量减少为原来的，即减少了原来的，则根据C知，电容器原来的带电荷量Q1.5Q1.53104 C4.5104 C，A错误，B正确；由已知条件无法求电压，电容反映电容器本身的特性，电容器极板上的电荷减少，电容器的电容不变，C、D错误。第 9 页 共 9 页
