高中物理课堂教学教案年月日
容纳电荷的能力 容纳水的能力
↓ ↓
单位电压电容器所带电量 单位深度水容器所带水量体
积V
↓ ↓
U Q C = h
V S =横截面积 ↓ ↓
确定的电容器C 确定 确定的水容器S 确定
即：C 由电容器自身决定 即：S 由水容器自身决定
问题那C 由电容器自身的哪些因素决定
3、平行板电容器
介绍静电计：测量电势差;它的金属球接一导体,金属外壳接另一导体,从指针的偏角可测出两导体间的电势差;
演示将平行板电容器的一板A 固定于铁架台上且与一外壳接地的静电计的金属球连接,手持有绝缘柄的板B ,将B 板接地,用电池组给电容器充电后断开电源,将B 靠近A ,静电计指针偏角反映A 、B 两板间电势差;
现象指针偏角减小;
引导学生分析给电容器充电后断开电源,电源不再继续对电容器充电,同时也没有导线将两板相连,电容器也不会放电.即此时,电容器所带电荷量不变;
学生分析现象根据U
Q C =,∴Q 不变而U 减小,∴C 增大.即d 越小,C 越大; 告知学生精确实验告诉我们,C 和d 成反比;
演示减小两板正对面积;
现象指针偏角偏大;
学生分析由U
Q C =,S 越小,U 越大,C 越小; 告知学生精密实验表明：C 与S 成正比;
①因其介质为很薄的一层氧化膜,所以二极板可相距极近,所以电容值大;
②正对面积;
③一个是电容值,一个是额定电压值;加在电容器两极上的电压超过某一值击穿电压时,板间电介质被击穿;额定电压应小于击穿电压,电容器工作时的电压不应超过额定值;
指出电容值及额定电压值是电容器的两个重要参量;使用前,应看清它的这两个参量才能正确使用;其他电器元件也有它的参量,学生应养成使用前先了解它们的参量的习惯; 电解电容器的正负极不能接错;如课本图－5乙中的电解电容器两个引线一长一短,短者为负,使用时注意区分;
让学生注意各种电容器的表示符号;
三课堂总结、点评
通过本节学习,主要学了以下几点：
1、电容器的充电：电容器与电源相连,电源能量→电场能
电容器的放电：电容器与导线相连,电场能→其他形式能
2、电容：描述电容器容纳电荷的本领;
U
Q C =,C 不由 Q 、U 决定 kd
S C r πε4=,C 由r ε、S 、d 电容器自身因素决定; 3、学到了一种处理问题的方法：遇到不易理解的问题可以用熟知的东西类比理解
四实例探究
☆基本概念和规律的应用
例1平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连,在这种情况下,如增大两板间距d ,则板间电势差U 、电容器所带电量Q ,板间场强E 各如何改变
平行板电容器充电后,切断与电源的连接;在这种情况下,如增大d ,则U 、Q 、E 各如何改变
解析：充电后,继续保持电容器与电源相连,电容器两板间电势差U 不变.如增大d ,则由kd S C r πε4=,C 将减小,再U
Q C =,Q 减小,依E =U /d ,E 将增大; 例2平行板电容器充电后,与电池两极断开连接,当两极板间的距离减小时
A ．电容器的电容C 变大
B ．电容器极板的带电量Q 变大
C ．电容器两极间的电势差U 变大
D ．电容器两极板间的电场强度
E 不变
解析：平行板电容器的电容kd
S C r πε4=
;当两极间距离d 减小时,电容C 变大,选项A 正确; 充电后,切断电容器与电源的连接,电容器所带电荷量Q 不变,B 项错误;减小d ,C 增大而使U 减小,选项C 错误;由S
kQ Cd Q d U E r επ4===,则E 不变,选项D 正确; 答案：A 、D
说明：求解平行板电容器问题,首先要分清是U 不变还是Q 不变,然后用kd S C r πε4=确定C 的变化,再用U Q C =确定Q 或U 的变化,最后用d
U E =确定E 的变化;记住两个结论：①保持电容器和电源连接,U 不变；②电容器充电后断开电源,Q 不变;
☆电容器知识的综合应用
例3如图所示,S 闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中,对电阻R 来说,有无电流通过,如果有,方向怎样
解析：S 接通的瞬间,尽管电流无法通过电容器,但
电容器充电,即上板充正电,下板充负电,故R 上有从A
到B 的电流;待充电完毕后,由于U 不变,增大两极板间
距离d ,C 变小,CU Q =也变小,故电容器放电,R 上有从
B 到A 的电流;
电容与电容器的充放电 电容与电容器是电路中常见的元件，它们在电路中扮演着重要的角色。在本文中，我们将探讨电容与电容器的充放电过程。 一、电容的基本概念 电容是指导体中具有储存电荷能力的能力。它通常由两块导体板和介质组成。当给电容施加电压时，正极上的电荷会被吸引到负极上，从而导致电容储存电荷。 二、电容的充电过程 电容的充电是指在给电容器施加恒定电压的条件下，电容器中储存电荷的过程。在电容充电开始时，电容器内部没有电荷，电流开始流过电容器，并且逐渐积累电荷。随着时间的推移，电容器中的电位差逐渐增加，直到等于给定的电压。在这个过程中，电流逐渐减小，电荷积累到一定程度后达到平衡状态，电流停止流动。 三、电容的放电过程 电容的放电是指在断开电压源的情况下，电容器中的电荷释放的过程。当电容器与电压源断开连接时，电容器内部的电荷开始通过电路中的负载电阻逐渐释放。在放电过程中，电容器内部的电位差逐渐减小，直到电容器内不再存在电荷。与充电过程相比，放电过程中的电流开始很大，随着时间的推移逐渐减小，最终停止流动。 四、电容充放电的应用
电容的充放电过程在电路和电子设备中有着广泛的应用。其中一种常见的应用是电子闪光灯。当我们拍照时，闪光灯电路通过给电容充电并在适当的时候放电来产生强光，来帮助我们拍摄照片。此外，在电源管理电路和数据存储中的DRAM（动态随机存储器）中也使用了电容的充放电机制。 五、电容器的选择与注意事项 在实际应用中，根据具体需求，我们需要选择合适的电容器。常见的电容器类型包括电解电容器、陶瓷电容器和塑料电容器等。不同的电容器类型有着不同的特性和用途。另外，在使用电容器时，应注意电容器的极性，以及在充电和放电过程中的电压和电流限制，以免引起过热和损坏。 六、总结 电容与电容器的充放电过程在电路中起着重要的作用。通过了解电容的基本概念、充电和放电过程，我们能够更好地理解电容器在电路和电子设备中的应用。正确选择和使用电容器是确保电路正常运行的关键，因此我们需要根据具体需求来选择合适的电容器，并遵循适当的安全操作规范。
高中物理电容和电容器的概念及计算 电容和电容器是高中物理中重要的概念，也是电学中的基础知识之一。理解电 容和电容器的概念，以及掌握其计算方法，对于高中学生来说至关重要。本文将从电容的定义、电容器的种类和计算公式等方面进行详细介绍，帮助读者全面理解和掌握这一知识点。 一、电容的概念 电容是指物体在给定电压下储存电荷的能力，是电荷量与电压之比。通常用C 表示，单位是法拉（F）。电容的计算公式为： C = Q / V 其中，C是电容（单位：法拉），Q是电荷量（单位：库仑），V是电压（单位：伏特）。 举例来说，如果一个电容器的电荷量为2库仑，电压为4伏特，那么它的电容为： C = 2C / 4V = 0.5法拉 这个例子说明了电容的计算方法，即将电荷量除以电压即可得到电容的数值。二、电容器的种类 电容器是用来储存电荷的装置，常见的电容器有两种：电容器和电解质电容器。 1. 电容器 电容器是由两个导体板之间夹有绝缘介质（如空气、塑料等）的装置。根据导 体板之间的结构不同，电容器可以分为平行板电容器和球形电容器等。
平行板电容器是最常见的一种电容器。它由两块平行的金属导板组成，两板之间夹有绝缘介质，如空气或塑料。平行板电容器的电容可以根据公式进行计算。 2. 电解质电容器 电解质电容器是由两个金属电极浸泡在电解质溶液中构成的。电解质电容器常见的有铝电解电容器和电解质电容器。电解质电容器的电容可以根据电解质的性质和电极的面积等进行计算。 三、电容的计算方法 在实际计算中，根据具体情况和题目要求，可以采用不同的计算方法。 1. 平行板电容器的计算 对于平行板电容器，可以使用以下公式进行计算： C = ε * A / d 其中，C是电容，ε是介质的介电常数，A是电容器的有效面积，d是两板之间的距离。 例如，一个平行板电容器的介电常数为4，有效面积为0.1平方米，两板之间的距离为0.01米，那么它的电容为： C = 4 * 0.1平方米 / 0.01米 = 40法拉 2. 电解质电容器的计算 对于电解质电容器，可以根据电解质的性质和电极的面积等进行计算。 例如，一个铝电解电容器的电解质溶液中的电解质浓度为0.01mol/L，电极的面积为0.05平方米，那么它的电容可以通过以下公式计算： C = ε * A / d
7.4 电容与电容器 概念梳理： 1．电容器 (1)组成：两个彼此绝缘且又相距很近的导体． (2)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值． (3)电容器的充、放电 ①充电：把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带上等量的异号电荷的过程．充电后，两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来；两极板间有电场存在．充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中． ②放电：用导线将充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程．放电后的两极板间不再有电场，电场能转化为其他形式的能量． 2．电容 (1)定义：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值． (2)意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量． (3)定义式：C ＝Q U ．此式利用了比值定义法，看起来好像C 由Q 和U 来决定，其实C 与Q 、U 无关，C 的大小是由电容器本身的结构决定的，只是比值Q U 可以用来量度电容器的电容．即使电容器不带电，电容器容纳电荷的本领也不变，其电容仍然为C ． (4)单位：1法拉(F)＝106微法(μF)＝1012皮法(pF)． 思考：电容器的电容、电容器带电量的变化量以及对应两极板电压的变化量，三者之间有什么关系？ 答案 设电容开始带电量Q 1，电压U 1，改变后电压为U 2，带电量为Q 2，则ΔQ ＝Q 1－Q 2， ΔU ＝U 1－U 2，因为C ＝Q 1U 1＝Q 2U 2，则C ＝Q 1－Q 2U 1－U 2＝ΔQ ΔU . 3．平行板电容器的电容 (1)决定因素：平行板电容器的电容C 跟板间电介质的相对介电常数εr 成正比，跟正对面积S 成正比，跟极板间的距离d 成反比． (2)决定式：C ＝εr S 4πkd ． 4．平行板电容器的动态分析 (1)运用电容器定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路： ①确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变； ②用决定式C ＝εr S 4πkd 分析平行板电容器电容的变化； ③用定义式C ＝Q U 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化；
第4课时电容与电容器 导学目标 1.理解有关电容器的基本概念.2.掌握电容器的两类动态分析． 电容器与电容 [基础导引] 判断下面关于电容器及其电容的叙述的正误： (1)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． ( ) (2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．( ) (3)电容器的电容与电容器所带电荷量成反 比．( ) (4)一个电容器的电荷量增加ΔQ＝×10－6 C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确 定． ( ) \ [知识梳理] 1．电容器 (1)组成：由两个彼此________又相互________的导体组成． (2)带电量：每个极板所带电荷量的__________． (3)电容器的充电和放电 充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的 ____________，电容器中储存__________． 放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中__________转化为其他形式的能． 2．电容 (1)定义：电容器所带的____________与电容器两极板间的电势差U的比值． (2)定义式：____________
图1 $ (3)物理意义：表示电容器____________本领大小的物理量． 3．平行板电容器 (1)影响因素：平行板电容器的电容与____________成正比，与介 质的____________成正比，与________________成反比． (2)决定式：C ＝____________，k 为静电力常量． 思考：电容器的电容、电容器带电荷量的变化量以及对应两极板 电压的变化量，三者 之间有什么关系 考点一 关于电容两个公式的意义 考点解读 1．电容的定义式C ＝Q U ，反映了电容器容纳电荷量的本领，但平行板电容器的电容C 的大小与Q 、U 都无关，仅由两个导体板的大小 和形状、两导体板的相对位置以及极板间的电介质来决定． ~ 2．平行板电容器电容的决定式C ＝εr S 4πkd ，反映了电容C 的大小与两极板正对面积成正比， 与两极板间距离成反比，与极板间电介 质的介电常数成正比． 典例剖析 例1 如图1所示为一只“极距变化型电容式传感 器”的部分构件示 意图．当动极板和定极板之间的距离d 变化时，电 容C 便发生变化， 通过测量电容C 的变化就可知道两极板之间距离d 的变化情况．在 下列图中能正确反映C 与d 之间变化规律的图象是 ( ) 思维突破
电容与电容器的电场 电容和电容器是电学中经常讨论的概念。它们在电路中起着非常重 要的作用，特别是在储存和释放电能方面。本文将介绍电容和电容器 的概念，并探讨它们所涉及的电场效应。 一、电容的定义和性质 电容是指物体或电路元件存储电荷的能力。它的物理量纲是法拉(F)。电容的定义可以用以下公式表示： C = Q/V 其中，C代表电容的大小，Q代表电荷量，V代表电压。 电容器是一种用来储存电能的电子元件。常见的电容器有电解电容器、固体电容器和超级电容器等。 二、平行板电容器 平行板电容器是最简单的电容器示例。它由两个平行而面积相等的 金属板组成，两板之间以绝缘材料分隔开来。 平行板电容器的电容大小可以用以下公式计算： C = ε * A / d 其中，C代表电容的大小，ε代表介质的介电常数，A代表金属板 的面积，d代表金属板之间的距离。
电容的关键性质之一是与介电常数有关。如果介质中的电容常数增大，那么电容器的电容也会增加。这是因为在介质中，电荷的分布更 广泛，使得电容器能够存储更多的电荷。 三、电容器的电场效应 电容器的工作原理涉及到电场的产生和存在。当电容器充电时，金 属板上的电荷会导致电场的出现。电场是一个在空间中存在的力场， 能够对其他电荷产生力的作用。 在平行板电容器的情况下，当电容器充电时，电场的强度在金属板 之间形成，且垂直于金属板的方向。电场的强度可以通过以下公式计算： E = V / d 其中，E代表电场的强度，V代表电压，d代表金属板之间的距离。 电场的强度决定了在电容器中的电势差，从而影响电荷的分布和储存。较高的电场强度将导致电容器储存更多的电荷，从而提高电容的 大小。 四、电容器的应用 电容器在各种电路和设备中广泛应用。它们常用于储能、滤波、定 时和电源管理等方面。 在电子设备中，电容器可以作为临时的能量储存器，将电能存储下 来并在需要时释放。这在稳定电压和电流的供应方面非常重要。
电容器与电容 电容器是一种能够存储电荷的电子元件。当电容器接收到电荷时，电荷就会被存储在它的两个极板上。电容器的大小可以影响它的存储能力，而存储能力的大小则决定了电容器的容量。因此，电容的单位是法拉（Farad）。 电容的概念最初是由英国物理学家、化学家迈克尔·法拉第于19世纪提出的。随着电学理论的不断发展，电容器已经被广泛应用于各种各样的电子设备中。下面我们就来探讨一下电容器与电容的一些基本知识。 一、电容的基础知识 1、电荷的概念 电荷是物质固有的属性，是物体所带电量的大小，通常用Q 表示。正电荷和负电荷分别表示物体所带的正电荷和负电荷。 2、电场的概念 电场是指带电粒子周围空间出现的力场，通常用E表示。带电粒子在电场中会受到电场力的作用，力的大小与电荷量和电场强度的乘积成正比。 3、电势的概念 电势是指某一点处的电场能量，通常用V表示。电势的大小
与点电荷和离子间的距离成反比。 4、电容的概念 电容是指存储电荷的能力，通常用C表示。电容器是一种元器件，用于储存电能。它可以将电荷存储在两个相对极性的极板之间，并通过电势差来储存。 5、电容的单位 电容通常用法拉（farad）作为单位。一法拉等于一库仑电荷通过电势差一伏特所能存储的电能。 二、电容器的基本结构 电容器是一种由导体和绝缘体组成的装置。它由两个金属板或箔片组成。这个金属极板之间夹着一层非导体绝缘体，通常是聚乙烯或氧化铝。 电容器的大小和容量是由它的结构和材料来决定的。金属极板的面积越大，电容器所储存的电荷就越多。相反，金属极板之间的距离越近，电容器所储存的电荷就越小。 电容器的容量通常用标准单位法拉来表示。一法拉的电容意味着当通过一个电荷量为一库仑的电容器时，它的电势差将增加一伏特。 三、电容器的能量存储
电容与电容器的串并联 电容是电路中常见的元件之一，它有着广泛的应用。而电容器，则是用来存储电荷的设备，通常由两个导体板和介质组成。本文将探讨电容与电容器的串联和并联。 一、串联电容 串联电容是指将两个或多个电容连接在一起，使它们共享相同的电流。串联电容的总电容等于各个电容的倒数之和的倒数，即：1/Ct = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ... 其中，Ct为总电容，C1、C2、C3为各个电容。 串联电容的等效电容可以通过以下计算得到。假设有两个串联的电容C1和C2，它们的电压分别为V1和V2，那么它们的等效电容为：Ct = C1 + C2 串联电容可以起到增加总电容的效果。在实际应用中，如果需要一个较大的电容，但没有相应的规格型号电容器，可以通过串联多个电容来实现。 二、并联电容 并联电容是指将两个或多个电容连接在一起，使它们共享相同的电压。并联电容的总电容等于各个电容的总和，即： Ct = C1 + C2 + C3 + ...
其中，Ct为总电容，C1、C2、C3为各个电容。 并联电容的等效电容可以通过以下计算得到。假设有两个并联的电 容C1和C2，它们的电压分别为V1和V2，那么它们的等效电容为：1/Ct = 1/C1 + 1/C2 并联电容可以起到增加总电容的效果。在实际应用中，如果需要一 个较大的电容，可以通过并联多个电容器来实现。 三、串并联的混合应用 在一些复杂的电路中，串并联的电容组合常常被使用。通过合理地 串联和并联电容，可以实现电路中各个部分所需的不同电容值。 在串并联的混合应用中，需要根据具体电路的要求选择合适的电容 组合。通过串并联的组合，可以满足电路对电容值的不同需求。此外，还需要注意电容的极性问题，确保电容的正负极正确连接。 总结： 通过串联和并联电容器，可以实现对电容值的灵活控制。串联电容 可以增加总电容，而并联电容可以满足对较大电容的要求。同时，在 一些复杂的电路中，串并联的组合常常被使用，以满足不同部分对电 容的需求。 电容与电容器的串并联在电路设计和电子产品开发中起着重要作用，为了实现更多功能和更高性能的设备，深入理解电容与电容器的串并 联原理，对电路设计师和电子工程师来说是至关重要的。
高中物理课堂教学教案年月日
容纳电荷的能力 容纳水的能力 ↓ ↓ 单位电压电容器所带电量 单位深度水容器所带水量体 积V ↓ ↓ U Q C = h V S =横截面积 ↓ ↓ 确定的电容器C 确定 确定的水容器S 确定 即：C 由电容器自身决定 即：S 由水容器自身决定 问题那C 由电容器自身的哪些因素决定 3、平行板电容器 介绍静电计：测量电势差;它的金属球接一导体,金属外壳接另一导体,从指针的偏角可测出两导体间的电势差; 演示将平行板电容器的一板A 固定于铁架台上且与一外壳接地的静电计的金属球连接,手持有绝缘柄的板B ,将B 板接地,用电池组给电容器充电后断开电源,将B 靠近A ,静电计指针偏角反映A 、B 两板间电势差; 现象指针偏角减小; 引导学生分析给电容器充电后断开电源,电源不再继续对电容器充电,同时也没有导线将两板相连,电容器也不会放电.即此时,电容器所带电荷量不变; 学生分析现象根据U Q C =,∴Q 不变而U 减小,∴C 增大.即d 越小,C 越大; 告知学生精确实验告诉我们,C 和d 成反比; 演示减小两板正对面积; 现象指针偏角偏大; 学生分析由U Q C =,S 越小,U 越大,C 越小; 告知学生精密实验表明：C 与S 成正比;
①因其介质为很薄的一层氧化膜,所以二极板可相距极近,所以电容值大; ②正对面积; ③一个是电容值,一个是额定电压值;加在电容器两极上的电压超过某一值击穿电压时,板间电介质被击穿;额定电压应小于击穿电压,电容器工作时的电压不应超过额定值; 指出电容值及额定电压值是电容器的两个重要参量;使用前,应看清它的这两个参量才能正确使用;其他电器元件也有它的参量,学生应养成使用前先了解它们的参量的习惯; 电解电容器的正负极不能接错;如课本图－5乙中的电解电容器两个引线一长一短,短者为负,使用时注意区分; 让学生注意各种电容器的表示符号; 三课堂总结、点评 通过本节学习,主要学了以下几点： 1、电容器的充电：电容器与电源相连,电源能量→电场能 电容器的放电：电容器与导线相连,电场能→其他形式能 2、电容：描述电容器容纳电荷的本领; U Q C =,C 不由 Q 、U 决定 kd S C r πε4=,C 由r ε、S 、d 电容器自身因素决定; 3、学到了一种处理问题的方法：遇到不易理解的问题可以用熟知的东西类比理解 四实例探究 ☆基本概念和规律的应用 例1平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连,在这种情况下,如增大两板间距d ,则板间电势差U 、电容器所带电量Q ,板间场强E 各如何改变 平行板电容器充电后,切断与电源的连接;在这种情况下,如增大d ,则U 、Q 、E 各如何改变
电容与电容器 电容器是一种用来储存电荷和电能的电子元件，在电路中有广泛的应用。而电容则是电容器的主要参数之一，它是描述电容器储存电荷能力的物理量。 一、电容的基本概念 电容（Capacitance）是指电容器存储电荷的能力，用C表示，单位是法拉（Farad）。根据电容的定义，电容值越大，则电容器储存电荷的能力越强。电容的数值由电容器的结构、材料以及电容器之间的电介质等因素决定。 二、电容的计算公式 根据电容的基本概念，可以得到电容的计算公式： C = Q / V 其中，C表示电容的大小，Q表示电容器中储存的电荷量，V表示电容器两极之间的电压差。 三、电容器的分类 根据不同的结构和材料，电容器可以分为多种类型。常见的电容器包括电解电容器、固体电容器、陶瓷电容器、塑料电容器等。 1. 电解电容器
电解电容器是利用电解质溶液的电解作用来储存电荷的。它具有较大的电容值，适用于大容量的电荷储存。 2. 固体电容器 固体电容器是使用固态材料作为电介质来储存电荷的。它具有较小的体积和较高的工作频率，适用于高频电路和小型电子设备。 3. 陶瓷电容器 陶瓷电容器是使用陶瓷材料作为电介质的电容器。它具有良好的耐压性能和稳定性，适用于电源滤波和去耦电路。 4. 塑料电容器 塑料电容器是使用塑料薄膜作为电介质的电容器。它具有体积小、重量轻、价格低廉的特点，适用于一般电子设备中的耦合、绕组和解耦等场合。 四、电容器的应用 电容器作为一种被广泛使用的电子元件，其应用涉及电子、通信、电力等各个领域。以下是电容器的几个主要应用： 1. 储能和放电 电容器能够储存电荷和电能，可以在需要的时候释放出来，用于提供瞬态电流和存储能量。这在电子设备、电力系统中都有重要应用。 2. 信号耦合和解耦
电容与电容器的串并联 电容与电容器是电学中常见的概念，它们在电路中起着重要的作用。了解电容与电容器的串并联关系对于我们理解电路的工作原理以及在 实际应用中的使用和设计都非常重要。本文将深入探讨电容与电容器 的串并联的原理和特点。 一、电容的定义和特性 电容是指导体存储电荷的能力，它与导体之间的电压成正比，与导 体上积累的电荷量成正比。电容的单位是法拉（F）。 电容的特性可以通过以下公式来描述： C = Q / V 其中，C表示电容的大小，Q表示电容器上存储的电荷量，V表示 电容器上的电压。 电容器的两个重要性质是电容值和工作电压。电容值决定了电容器 存储电荷的能力，通常用法拉（F）作为单位进行表示。工作电压则是 指电容器能够承受的最大电压值，超过该值会导致电容器损坏。 二、电容的串联与并联 1. 电容的串联 当电容器按照一端连接一端的方式组合在一起时，称为串联。串联 的电容器将形成一个等效电容，其电容值为各个电容器电容值的倒数 之和。
1 / C = 1 / C1 + 1 / C 2 + 1 / C 3 + ... 2. 电容的并联 当电容器按照正负极相连的方式组合在一起时，称为并联。并联的电容器将形成一个等效电容，其电容值是各个电容器电容值的总和。 C = C1 + C2 + C3 + ... 三、串并联在电路中的应用 1. 串联电容器的应用 串联电容器可以用于构建低通滤波电路，通过选择适当的电容值和电阻值，可以将高频信号滤除或衰减。这在音频放大器、音响设备等领域中被广泛应用。 2. 并联电容器的应用 并联电容器常用于构建高通滤波电路，通过选择适当的电容值和电阻值，可以将低频信号滤除或衰减。这在通信领域、音频设备等应用中有重要作用。 三、电容与电容器的应用注意事项 1. 频率：电容器的工作频率对于电容器的效果有影响，不同频率下电容器的阻抗值不同，需要选择合适的电容器以满足要求。 2. 温度：温度对电容器性能的影响较大，通常在规格书中会给出温度范围和温度系数，需要注意电容器的适用温度范围。
高二物理电容器电容知识点 【导语】不管此时的你是学霸级别还是学渣分子，不管此时的你成功还是失意，不管此时的你迷茫还是有方向，请你认识自己，好好爱自己。再怎么敬慕别人的钱包，身份，地位。那都不是自己的。收起你的假装愚昧，好好地做自己，记住自己在糟糕也是自己，请善待自己。作者为你整理了《高二物理电容器电容知识点》，学习路上，作者为你加油！【一】 1、电容器充放电进程： (电源给电容器充电) 充电进程S-A：电源的电能转化为电容器的电场能 放电进程S-B：电容器的电场能转化为其他情势的能 2、电容 (1)物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 (2)定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。 (3)定义式：——是定义式不是决定式 ——是电容的决定式(平行板电容器) (4)单位：法拉F，微法μF，皮法pF 1pF=10-6μF=10-12F (5)特点 ○电容器的带电量Q是指一个极板带电量的绝对值。 ○电容器的电容C与Q和U无关，只由电容器本身决定。
○在有关电容器问题的讨论中，常常要用到以下三个公式和○3的结论联合使用进行判定. ○电容器始终与电源相连，则电容器的电压不变。电容器充电完毕，再与电源断开，则电容器的带电量不变。 【二】 一、电容器 1.电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，蕴藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。 2.电容器的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。 3.电容器的充电、放电. 操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个进程叫做充电。 现象：从灵敏电流计可以视察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电进程中由电源获得的电能储存在电场中,称为电场能。 操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷相互中和,电容器就不带电了,这个进程叫放电。 充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能 放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能 二、电容 1.定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值，叫做电容器的电容
电容器与电容定律 电容器是一种电子元件，用于存储电荷并产生电场。它由两个电极和位于之间的绝缘层组成。当电容器连接到电源后，正电荷聚集在一个电极上，而负电荷则聚集在另一个电极上，形成电场。本文将探讨电容器的基本原理以及与之相关的电容定律。 一、电容器的基本原理 电容器的基本原理是靠两个电极之间的电场储存电能。其中一个电极连接到正电荷的源，称为正极，另一个电极连接到负电荷的源，称为负极。而绝缘层则起到阻止电流通过的作用。当电源施加电压时，正电荷聚集在一个电极上，而负电荷聚集在另一个电极上，形成了电场。 电容器的电容量取决于其几何尺寸以及绝缘层的介电常数。通常用法拉（F）作为单位来表示电容量。公式C = Q/V用于计算电容量，其中C表示电容量，Q表示储存的电荷，V表示电压。当电容器的电压增加时，储存的电荷也会增加，从而导致电容量的增加。 二、平行板电容器 平行板电容器是最简单的电容器类型之一，由两个平行的金属板构成，之间用绝缘层隔开。金属板连接到电源后，会产生电场，从而形成一个电容器。 平行板电容器的电容量可以根据其尺寸和绝缘层介电常数计算。公式C = εA/d用于计算平行板电容器的电容量，其中C表示电容量，ε表
示绝缘层的介电常数，A表示金属板的面积，d表示两个金属板之间的 距离。 三、电容定律 电容定律是描述电容器电压和电荷之间关系的基本定律。根据电容 定律，电容器的电荷与其电压成正比。公式Q = CV用于计算电容器中 储存的电荷，其中Q表示电荷，C表示电容量，V表示电压。 电容定律可以帮助我们理解电容器的行为，以及在电路中起到的作用。通过调整电容器的电压，我们可以控制电荷的储存和释放，从而 实现对电路中电流和电压的控制。 四、应用领域 电容器在许多领域中具有广泛的应用。以下是一些典型的应用领域： 1. 信号处理：电容器常用于滤波器和调谐电路中，用于控制信号的 频率和幅度。 2. 能量储存：电容器可以储存电能，并在需要时释放。这在许多应 用中非常重要，如电子闪光灯和蓄电池。 3. 传感器技术：某些传感器利用电容变化来测量温度、湿度等环境 参数。 4. 电子设备：电容器广泛用于电子设备中，如计算机、手机和各种 电子器件。 总结：
高中物理电磁问题中的电容和电容器的概念 及计算 电容和电容器是高中物理中的重要概念，也是考试中常见的题型。掌握电容和 电容器的概念及计算方法，对于理解电磁现象和解题非常有帮助。本文将针对电容和电容器进行详细的解析和说明，帮助读者掌握相关知识和解题技巧。 一、电容的概念及计算方法 1. 电容的概念 电容是指导体上储存电荷的能力。当导体上带有电荷时，会在导体周围形成电场，而电容则是衡量导体上储存电荷的能力。电容的单位是法拉（F）。 2. 电容的计算方法 电容的计算公式为：C = Q/V，其中C表示电容，Q表示电荷量，V表示电压。 例如，假设一个导体上带有电荷量为2C，而电压为3V，那么根据电容的计算 公式，可以得到电容为2C/3V=0.67F。 二、电容器的概念及计算方法 1. 电容器的概念 电容器是用来储存电荷的装置，由两块金属板和介质组成。金属板上的电荷量 与电压成正比，而比例系数就是电容。电容器的单位是法拉（F）。 2. 电容器的计算方法 电容器的计算公式为：C = ε₀A/d，其中C表示电容，ε₀表示真空中的介电常 数（8.85×10⁻¹²F/m），A表示金属板的面积，d表示金属板之间的距离。
例如，假设一个电容器的金属板面积为0.1m²，金属板之间的距离为0.01m， 那么根据电容器的计算公式，可以得到电容为（8.85×10⁻¹²F/m） ×0.1m²/0.01m=8.85×10⁻¹⁰F。 三、电容和电容器的应用举例及考点分析 1. 平行板电容器 平行板电容器是一种常见的电容器，由两块平行的金属板和介质组成。当电容 器上施加电压时，金属板上会储存电荷。平行板电容器的电容与金属板的面积和板间距离有关。 考点分析：在解题时，需要注意根据电容器的计算公式，合理运用相关参数进 行计算。同时，还需要理解电容和电压之间的关系，以及电容器的储存电荷的能力。 2. 球形电容器 球形电容器由一个内外半径分别为r₁和r₂的金属球组成，两球之间用绝缘介 质隔开。球形电容器的电容与球的半径和介电常数有关。 考点分析：在解题时，需要注意根据电容器的计算公式，合理运用相关参数进 行计算。同时，还需要理解球形电容器的结构特点，以及电容和介电常数之间的关系。 四、解题技巧和注意事项 1. 理解电容和电容器的概念及计算方法是解答相关题目的基础。 2. 注意根据题目给出的条件，选择合适的计算公式进行计算。 3. 注意单位的转换，保持计算过程的准确性。 4. 在解题过程中，可以通过举一反三的方法，将所学的知识应用到其他类似的 题目中，提高解题能力。
专题7.4 电容与电容器 1．（河北省正定中学2019届高三期末）在保持其他因素不变的条件下，平行板电容器的电容量（ ） A ．与两极板间所加的电压成正比 B ．与两极板之间的距离成正比 C ．与电容器所带的电荷量成正比 D ．与两极板的正对面积成正比 【答案】D 【解析】电容器的电容由电容器本身决定，与电容器所带电量和两极板电压无关，故AC 错误；由4S C kd επ=可知：平行板电容器的电容与极板的正对面积正比，与它们之间距离的成反比，故B 错误，D 正确；故选D 。 2．（北京市石景山区2018-2019学年度高二上学期期末）一个固定电容器在充电过程中，两个极板间的电压U 随电容器所带电荷量Q 的变化而变化。下图中正确反映U 和Q 关系的图像是（ ） A ． B ． C ． D ． 【答案】A 【解析】根据Q C U =，可知Q U C =，由于电容器不变，因此电压U 和电量Q 成正比，故A 正确BCD 错误。 3．（江苏省无锡市第一中学2019届高三期末）超级电容的容量比通常的电容器大得多，其主要优点是高功率脉冲应用和瞬时功率保持，具有广泛的应用前景．如图所示，某超级电容标有“2.7 V 100 F ”，将该电容接在1.5 V 干电池的两端，则电路稳定后该电容器的负极板上所带电量为( )
A ．－150 C B ．－75 C C ．－270 C D ．－135 C 【答案】A 【解析】根据C=Q/U 可知电容器带电量为Q=CU=100×1.5C=150C，则电路稳定后该电容器的负极板上所带电量为-150C ，故选A 。 4．（河北省衡水市武邑中学2019届高三期末）如图所示,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为D ,在下极板上叠放一厚度为l 的金属板A,（l 电容与电容器的应用 电容是电路中常见的电子元件之一，它在各个领域都有广泛的应用。本文将介绍电容的基本原理以及电容器在各个领域的应用。 一、电容的基本原理 电容是一种可以存储电荷的元件，它由两个相互绝缘的导体间隔一 定距离形成。当两个导体上施加电压时，正电荷会在其中一个导体上 聚集，而负电荷则在另一个导体上聚集，从而形成电场。这个过程中，电容储存了电荷和电能。 电容的大小可以用电容量来度量，单位是法拉（F）。电容量与电 容的几何形状和介质材料有关，对于给定的几何形状和介质材料，电 容量正比于导体之间的面积，反比于两个导体之间的距离。 二、电容器在电子领域的应用 1. 滤波器 电容器在电子电路中常用作滤波器，用于去除电路中的噪声和波动。通过选择合适的电容值，可以使低频信号被滤除，只通过高频信号， 实现对信号的整形和滤波。 2. 耦合器 在放大电路中，电容器常用作耦合器，将放大器的输出信号传递到 下一级电路。电容器能够将直流信号阻隔，只传递交流信号，从而使 得信号的增益能够被保持。 3. 时序电路 电容器在时序电路中起到了重要作用。通过充电和放电的过程，可 以实现时间延迟、频率分频等功能。比如，在计算机中常用的RC电路，通过调节电容和电阻的数值，可以产生稳定的时间延迟，用于控制时 序电路的工作。 三、电容器在通信领域的应用 1. 电容麦克风 电容麦克风是一种常用的麦克风类型。它利用电容的变化来感应声 音振动，将声音转化为电信号。通过调节电场的变化，电容麦克风可 以实现高灵敏度的声音捕捉和传递。 2. 射频电路 在通信领域，电容器在射频电路中应用广泛。射频电路中对电容器 的要求更高，需要具有较小的尺寸、较大的电容量和较低的功率损耗。电容器在射频电路中常用于滤波、匹配和耦合等功能。 3. 电容式触摸屏 电容式触摸屏是目前常见的触控技术之一。触摸屏上覆盖有一层导 电薄膜，当手指触摸到屏幕上时，会改变电容的数值，通过检测这种 变化，可以实现对触摸位置的定位。 四、电容器在能源存储中的应用 1. 电池 电容和电容器的组合 电容器是电学元件的一种，用于存储电能，也可称为电容。电容器通过两个电极之间的电介质，例如空气、电解质或绝缘体，来储存电荷。在实际应用中，电容器常常会以不同的方式进行组合，以满足特定的电路需求。 1. 串联组合 串联组合是指将多个电容器连接在一起，使它们的正极和负极相连。在串联组合中，总电容（C_total）等于各个电容器电容（C_1、C_2、C_3...）的倒数之和的倒数： 1/C_total = 1/C_1 + 1/C_2 + 1/C_3 + ... 串联组合的总电容比任何一个电容器的电容都小，且电压在各个电容器上是相等的。 2. 并联组合 并联组合是指将多个电容器的正极和负极分别相连。在并联组合中，总电容等于各个电容器的电容之和： C_total = C_1 + C_2 + C_3 + ... 并联组合的总电容等于各个电容器的电容之和，且电压在各个 电容器上是相等的。 3. 混合组合 混合组合是指将串联组合和并联组合结合使用。通过将电容器 以不同的方式连接，可以实现更灵活和复杂的电路设计。 4. 应用案例：音频信号耦合电容器 在电子设备中，音频信号耦合电容器常用于耦合音频信号，以 实现信号的传递和隔离。例如，将两个音频设备连接时，可以使 用电容器将它们的音频信号耦合在一起。串联组合可以在一定频 率范围内提供更好的音频传输性能，而并联组合则可以提供更大 的信号通路容量。 总结： 电容和电容器的组合方式包括串联组合、并联组合和混合组合。通过合理地组合电容器，可以满足电路的需求，并实现各种功能。 在实际应用中，不同的电容组合方式应根据特定的电路要求来选择，以提高电路性能和功能实现。 第1章静电场第07节电容器与电容 [知能准备] 1．两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做___________．实际上，任何两个__________________ 又_______________ 的导体，都可以看成一个电容器． 2．电容器________________与电容器________________的比值，叫做电容器的电容．表达式C＝______，国际单位制中单位__________，简称____________ ，符号________________． 常用较小单位lμF＝________F，l pF＝________F．电容是表示电容器____ ____ 的物理量． 3．平行板电容器极板正对面积为S，极板间距为d，当两极板间是真空时，电容C _________，当两极板间充满相对介电常数为εr，的电介质时，电容C ________________．4．常用电容器从构造上看，可分为________________和________________ 两类．常用的固定电容器有______________和_________________ ． [同步导学] 1．平行板电容器 (1)基本结构：两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成 (2)带电特点：两板电荷等量异号，分布在正对两板的内侧 (3)板间电场：板间形成匀强电场，场强大小为E＝U／d，方向垂直板面 2．电容器的充、放电过程 (1)充电过程如图1—7—1所示： ①充电电流，电流方向为逆时针方向，电流强度由大到小； ②电容器所带电荷量增加； ③电容器两极板间电压升高； ④电容器中电场强度增加； 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充电电压相等； ⑤充电后，电容器从电源中获取的能量称为电场能． 电容器与电容教案 教学三维目标 (一)知识与技能 1、知道什么是电容器及常见的电容器; 2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换; 3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算; 4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系;掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。 (二)过程与方法 结合实物观察与演示，在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。 (三)情感态度与价值观 体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。 重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。 难点：电容器的电容的计算与应用 教学过程： (一)复习前面相关知识 要点：场强、电势能、电势、电势差等。 (二)新课教学： 第七节、电容器与电容 展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它――电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量――电容 1、电容器 (1)构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。 (2)电容器的充电、放电 操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板 上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。 现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极 板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能. 操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电. 现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场 能转化为其他形式的能量. 提问：电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下: 板书充电――带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能 放电――带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能 2、电容 与水容器类比后得出。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C(类比于横 截面积)不变。这是量度式，不是关系式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。 定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。 公式： 单位：法拉(F)还有微法(F)和皮法(pF)1F=10-6F=10-12pF (4)电容的物理意义: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(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关. 3、平行板电容器的电容 (1)[演示]感应起电机给静电计带电(详参阅P29图1。7-4) 说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体 相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势 差U. 现象:可以看到: 保持Q和d不变，S越小,静电计的偏转角度越大,U越大,电容C越小; 保持Q和S不变，d越大，偏转角度越小，C越小.电容与电容器的应用
电容和电容器的组合
电容器与电容讲解及习题(含答案)
电容器与电容教案
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