专题08 电容器的电容 （PPt）2025-2026学年高二上物理必修三人教版2019 期中课件学案专题知识点+习题

人教版2024必修三电容器的组成两个彼此绝缘又相距很近的导体，可以看成一个电容器。电容器所带的电荷量指电容器一个极板所带电荷量的绝对值，注意不是两个极板所带电荷量的绝对值之和。12考点01电容器观察电容器的充、放电现象(1)实验目的①通过观察，了解电容器在充电和放电的过程中，两极板间电压和电路中电流的变化；②判断电容器在充电和放电的过程中，两极板储存电荷量的变化。(2)实验原理与设计3考点01电容器实验电路如图10-4-1所示。当开关拨到位置1时，电源E对电容器充电；当开关拨到位置2时，电容器放电。在充电和放电的过程中，利用电流表观察电路中电流的大小和方向的变化，利用电压表观察电容器两极板间电压的变化，进而判断电容器两极板储存电荷量的变化。(3)实验步骤①根据实验电路图连接电路。②把开关S接1,此时电源给电容器充电，观察电压表和电流表的示数变化情况，记录在表格中。③把开关S接2,此时电容器对电阻R放电，观察电压表和电流表的示数变化情况，记录在表格中。④断开开关，拆除电路，整理实验器材。(4)实验结论考点01电容器考点01电容器(5)注意事项①电压表和电流表正、负极不能接反，以免损坏。②连接电路时，开关要断开，避免短路。③合理选择各元器件的量程，避免充电电流超过量程。考点01电容器例题：下列说法中正确的是（　　）A．利用电容传感器可制成麦克风B．使接收电路产生电谐振的过程叫调谐C．宇宙中颜色偏红的恒星表面温度比颜色偏蓝的恒星表面温度低解：A、利用电容传感器可制成麦克风，人对着话筒讲话时，振动膜前后振动，电容器两板间的距离发生变化电容器的电容变化，将声信号转化为电信号，故A正确；B、使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故B正确；C、红光的波长大于蓝光的波长，根据黑体辐射实验规律可知宇宙中颜色偏红的恒星表面温度比颜色偏蓝的恒星表面温度低，故C正确；D、医学上常用X射线检查人体内部器官，故D错误。故选：ABC。ABC考点01电容器 12考点01电容器单位电容的单位是法拉，简称法，符号是F,1F=1C/V。常用的单位还有微法(μF)和皮法(pF),1μF=10-6F,1pF=10-12F。3考点01电容器例题：据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电．某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电，下列说法正确的是（　　）A．该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大B．该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少C．该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变D．充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零B考点01电容器解：AD、电容是描述电容器的容纳电荷的本领大小的物理量，与电容器的电压及电量无关，故AD错误；BC、当该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电荷量减小，则电能变少，故B正确，C错误；故选：B。考点01电容器电容器的分类常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。(1)固定电容器：电容固定不变，电容器的符号为“ ”,如图10-4-5甲所示，常用的有聚苯乙烯电容器和电解电容器。(2)可变电容器：通过改变两极板间的正对面积或距离来改变电容，电容器的符号为“ ”,如图乙所示。1考点02平行板电容器的电容电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压(或称工作电压):电容器能够长时间正常工作的最大电压(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，则电容器就会损坏。2考点02平行板电容器的电容例题：在现代科技中，静电除尘技术被广泛应用于空气净化领域。如图所示的电路，是静电除尘装置的部分模拟电路，R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板M、N之间形成电场，模拟静电除尘时的电场环境。假设有一带电尘埃颗粒正好处于静止状态。为了提高除尘效率，需要让带电尘埃颗粒向上加速运动，可采取的措施是（　　）A．增大R1的阻值B．减小R2的阻值C．减小R3的阻值D．增大M、N间距B考点02平行板电容器的电容解：A、因为电阻R1与两平行金属板串联，而两板间没有电流，所以R1两端没有电势差，即当R1增大时，对电路没有影响，故A错误；B、当R2减小时，总电阻减小，即总电流变大，则变阻器R3电压变大，所以平行板电容器电压增大，根据E=U/d可知，场强变大，尘埃所受电场力增大，从而带电液滴向上做加速运动，故B正确；C、当R3减小时，总电阻减小，即总电流变大，则电阻R2两端电压变大，那么变阻器电压变小，同理，无法使带电液滴向上做加速运动，故C错误；D、当增大平行板间距时，由于平行板两端电压不变，则两板间的电场强度变小，所以电场力小于重力，带电尘埃颗粒向下加速运动，故D错误。故选：B。考点02平行板电容器的电容平行板电容器(1)构造：在两个相距很近的平行金属板间夹上一层电介质，就组成了一个平行板电容器，如图10-4-7所示。(2)特点：两极板带等量异种电荷，电荷分布在两极板的内侧，两极板间的电场可认为是匀强电场。1考点03常用电容器探究影响平行板电容器电容大小的因素(1)实验方法：控制变量法。(2)实验过程2考点03常用电容器 3考点03常用电容器(3)实验结论：电容C的大小与两极板间的相对介电常数ε,成正比，跟考点04验电器和静电计的比较考点04验电器和静电计的比较1．（2024秋•仓山区校级期中）电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷。某电容器如图所示，其外壳标识中的“220μF”是指电容器的（　　）A．电容B．电流C．电能D．电阻A解：电容器外壳上标有“200μF，25V”参数，电容器的电容单位为法拉（F），电压的单位为伏特（V），所以外壳标识中的“220μF”指的是电容器的电容，故BCD错误，A正确。故选：A。考点01电容器的定义与常见的电容器2. （2024秋•雁塔区校级期中）据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电．某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电，下列说法正确的是（　　）A．该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大B．该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少C．该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变D．充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零B考点02电容的概念、单位与物理意义解：AD、电容是描述电容器的容纳电荷的本领大小的物理量，与电容器的电压及电量无关，故AD错误；BC、当该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电荷量减小，则电能变少，故B正确，C错误；故选：B。考点02电容的概念、单位与物理意义3．（2024秋•临潼区校级期中）一个电容器带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，若使其带电荷量增加4×10﹣7C，电势差则增加20V，则它的电容是（　　）A．1×10﹣8FB．4×10﹣8FC．2×10﹣8FD．8×10﹣8FC 考点03电容定义式的简单应用4．（2024秋•顺义区校级期中）该电容器在充电过程中，描述其所带电荷量Q、两板间的电势差U、电容C之间相互关系，不正确的是（　　）A BC DA 考点04电容器的充放电问题5．（2024春•长安区校级期中）某电容器上标有”1.0μF 9V”，则该电容器（　　）A．所带电荷量不能超过1.5×10﹣6CB．所带电荷量不能超过1.35×10﹣5CC．所加的电压不应超过9 VD．该电容器的击穿电压为9 VC 考点05电容器的充放电问题 C考点06平行板电容器电容的决定式及影响因素 考点06平行板电容器电容的决定式及影响因素 B 考点07平行板电容器的相关参数与计算8． （2024秋•滨海新区校级期中）指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凹点处与凸点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（　　）A．手指指纹的凹点处与小极板距离远，电容大B．手指指纹的凸点处与小极板距离近，电容小C．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量减小D．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大D考点08电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化 考点08电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化9． （2024秋•海沧区校级期中）如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极相连，电路中接有电流计G，极板B接地。极板间有一带负电的液滴静止在P点，则下列判断错误的是（　　）A．a端是电源的正极B．将A板向右平移一些，液滴将向下运动C．将B板向下平移一些，电容器电容减小D．将A板向下平移过程中，电流计中有从d到c的电流B考点09电容器的动态分析（U不变）——正对面积变化 考点09电容器的动态分析（U不变）——正对面积变化10． （2024秋•北京校级期中）传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。如图是一种测定位移的电容式传感器电路，电源电动势为E，电路中电阻阻值为R。在该电路中，闭合S一段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中（　　）A．通过电流表G的电流方向由b至aB．通过电流表G的电流始终为零C．电容器两极板所带电荷量增大D．电容器两极板之间的电压始终等于电源电动势ED 考点10电容器的动态分析（U不变）——电介质变化 BD考点11电容器的动态分析（Q不变）——板间距离变化 考点11电容器的动态分析（Q不变）——板间距离变化12． （2024秋•高坪区校级期中）如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（　　）A．S仍闭合，将A板向右平移一小段距离，则油滴保持静止不动，G中有b→a的电流B．带电油滴带负电C．若将S断开，且将A板向左平移一小段距离，P点电势不变D．若将S断开，再将A板向下平移一小段距离，P点电势变高A考点12电容器的动态分析（U不变）——电介质变化 考点12电容器的动态分析（U不变）——电介质变化 考点12电容器的动态分析（U不变）——电介质变化13． （2024秋•朝阳区校级期中）研究与平行板电容器电容有关因素时，用一平行板电容器与一静电计连接，平行板电容器b板和静电计外壳接地，实验装置如图所示，下列说法错误的是（　　）A．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小B．实验中，只减小两极板距离，两极板间场强不变C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小D．实验时，静电计的指针偏转角度大小反映两平行板电容器间的电势差大小A考点13电容器的动态分析（Q不变）——电介质变化 考点13电容器的动态分析（Q不变）——电介质变化14． （2024秋•杨浦区校级期中）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）A．θ增大，E增大B．θ增大，EP增大C．θ减小，EP减小D．θ减小，E不变D 考点14电容器的动态分析——电容器与静电计相连15． （2024秋•温州期中）拿着手机在散步，就能记录你一天走的步数。手机能完成这个任务，主要靠内部安装的加速度传感器。电容式加速度传感器是一种常见的加速度传感器，原理图如下：固定块（导体）的AB面分别与上下两块固定极板组成两个电容器，当外界给手机带来加速度时，这两个电容器的电容会发生改变，检测这种改变就可以得知加速度情况。若此时手机正在向上加速，则上下两个电容器的电容C1、C2将如何变化（　　）A．C1增大，C2增大B．C1增大，C2减小C．C1减小，C2减小D．C1减小，C2增大D 考点15电容器的动态分析——电容器与静电计相连16． （2024秋•北京校级期中）在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度相同的是（　　）A．图甲中平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、bB．图乙中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O等距的两点a、bC．图丙中离点电荷等距的任意两点a、bD．图丁中两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、bAB考点16电容器内的受力平衡问题解：A．a、b是匀强电场中的两点，在匀强电场中电场强度处处相同，所以a、b两点的电场强度相同，故A正确；B．两个等量异号点电荷的连线上，根据电场线的对称性可知，a、b两点电场强度相同，故B正确；C．离点电荷Q等距的任意两点a、b电场强度大小相等，但方向不同，因为电场强度是矢量，所以这两点的电场强度不同，故C错误；D．两个等量同号点电荷连线的中垂线上，与中点O等距的任意两点a、b场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故D错误。故选：AB。考点16电容器内的受力平衡问题17． （2024春•诸暨市校级期中）超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则可知（　　）A．该电容器充电时把电能转化为化学能B．该电容器充电时板间的电场强度增大C．该电容器容纳电荷的本领较3000pF的电容小D．该电容器只有在2.7V电压下，电容才是3000FB 考点17电容器的储能问题18． （2025春•北仑区校级期中）电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器（相当于电流表）与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势E＝8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i﹣t曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　）A．i﹣t图像阴影表示电容器的能量B．阴影部分的面积S1和S2肯定不相等C．阻值R1大于R2D．计算机测得S1＝1203mA•s，则该电容器的电容约为0.15FD考点18电容器的充放电问题 考点18电容器的充放电问题