1、10.4电容器的电容 基础知识导学一、电容器1平行板电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质电介质(空气也是一种电介质)，就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。对于一个孤立的导体(例如一个金属球)，它也有容纳电荷的本领，它的另一个电极可认为是在无限远处(或是大地)。2电容器的充、放电现象把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路。如图所示。电容器的充、放电(1)充电：把开关S接1，电源给电容器充电，电容器两极所带电荷量逐渐增大，电流表示数减小，电压表示数增大，当电流表示数为0，电压表示数不变时，电容器充电结束。(2)放电：把开关S接2，电容器对电
2、阻R放电，电流表示数减小，电压表示数减小，当电流表示数为0，电压表示数为0时，放电结束。(3)电容器充、放电过程中能量的变化充电过程：电源的能量不断储存在电容器中。放电过程：电容器把储存的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。二、电容1定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比。2定义式：C。3物理意义：表征电容器储存电荷本领的特性。4单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉(F)，另外还有微法(F)和皮法(pF)，1 F106 F,1 pF1012 F。电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量，由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电、所带电荷量Q和两极板间的电势差U均无
3、关。5电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压。(2)击穿电压：电介质被击穿时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。6平行板电容器(1)电容的决定因素：电容C与两极板间的相对介电常数r成正比，跟极板的正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。(2)电容的决定式：C，r为电介质的相对介电常数。当两极板间是真空时，C，式中k为静电力常量。三、常用电容器1固定电容器(1)定义：电容固定不变的电容器。(2)分类：聚苯乙烯电容器和电解电容器。2可变电容器：由两组铝片组成，固定的一组铝片叫作定片，可以转动的一组铝片叫作动片。转动动片，使两组铝片的
4、正对面积发生变化，电容就随着改变。3充电过程电路如图所示。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电源电压相等。4放电过程电路如图所示。特点：(1)有电流，电流方向是从电容器正极板流出，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、负电荷重难问题探究1、 电容器在生活中的应用有哪些？2、 一般电容器
5、的电容与哪些因素有关？基础小题试练1.某电容器的外壳上标有“”的字样。则( )A.该电容器只有在时B.当时，该电容器电容为0.75 FC.该电容器正常工作时所带电荷量不超过D.给该电容器充电时，电压每升高1 V，单个极板的电荷量增加2.水可以用容器储存起来，电荷也可以用一个“容器”储存起来。这种“容器”就叫电容器。关于电容器电容的定义式，下列说法正确的是( )A.电容器的电容越大，则电容器所带的电荷量就越多B.电容器两极板间的电势差越大，电容越小C.电容器的电容与其电荷量成正比，与两极板间的电势差成反比D.电容器的电容不随电荷量及两极板间电势差的变化而变化，由自身结构决定3.如图所示的实验装置
6、可用来探究影响平行板电容器电容的因素，（1）影响平行板电容器电容的因素有_、_、_。（2）下列说法正确的是( )A.静电计是用来观察电容器电压的变化B.静电计是用来测量电容器电荷量的变化C.静电计可以用电压表替代D.静电计可以用电流表替代答案以及解析1.答案：D解析：电容器的电容与电容器两端的电压无关，无论两端电压为多大，电容总是1.5 F，A、B错误；该电容器正常工作时所带电荷量不超过，C错误；根据可得，则给该电容器充电时，电压每升高1 V，单个极板的电荷量增加，D正确。2.答案：D解析：根据可知，电容器的电容越大，电容器所带的电荷量不一定就越多，选项A错误；电容器的电容是由电容器本身结构决定的，与两极板间的电势差以及电荷量无关，选项B、C错误，D正确。3.答案：（1）两极板的正对面积；两板间距离；电介质的相对介电常数（2）A解析：（2）静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器两极板电压的变化情况，无法判断电荷量的变化情况，故A正确，B错误；电压表、电流表与静电计的原理不同，不能替代。电流表、电压表中必须有电流通过时，指针才偏转。故C、D错误。