1、4.电容器的电容电容器的电容 学习目标学习目标：1.物理观念物理观念知道电容器的概念知道电容器的概念，认识常见的电容器认识常见的电容器。2.科学思维科学思维理理 解电容的定义式和决定式，并会应用其分析、讨论、解决问题。解电容的定义式和决定式，并会应用其分析、讨论、解决问题。3.科学探究科学探究体会比体会比 值定义法和控制变量法探究物理概念的方法。值定义法和控制变量法探究物理概念的方法。4.科学态度与责任科学态度与责任养成观察、比较、养成观察、比较、 归纳、分析的良好习惯。归纳、分析的良好习惯。 阅读本节教材，回答第阅读本节教材，回答第 38 页页“问题问题”并梳理必要知识点。并梳理必要知识点。
2、 教材教材 P38问题提示：电容器是由相互靠近且通过绝缘介质隔开的两个导体构成，电问题提示：电容器是由相互靠近且通过绝缘介质隔开的两个导体构成，电 容器与电源相连时容器与电源相连时，两极板带上异种电荷且相互吸引两极板带上异种电荷且相互吸引，保存在电容器中保存在电容器中，当电容器两极当电容器两极 板通过用电器或导线连接时，电容器板通过用电器或导线连接时，电容器“倒出倒出”电荷。电荷。 一、电容器一、电容器 1电容器：电容器：由两个彼此由两个彼此绝缘绝缘又相距又相距很近很近的导体组成。的导体组成。 2平行板电容器平行板电容器：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：在两个相距很近的平
3、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。，就组成一个最简单的电容器，叫作平行板电容器。 3电容器的充、放电现象电容器的充、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。如图所示。 电容器的充、放电电容器的充、放电 (1)充电充电：把开关把开关 S 接接 1，电源给电容器充电电源给电容器充电，电容器两极所带电荷量逐渐电容器两极所带电荷量逐渐增大增大，电 电 流表示数流表示数减小减小，电压表示数电压表
4、示数增大增大，当电流表示数为当电流表示数为 0，电压表示数电压表示数不变不变时时，电容器充电电容器充电 结束。结束。 (2)放电放电： 把开关把开关 S 接接 2， 电容器对电阻电容器对电阻 R 放电放电， 电流表示数电流表示数减小减小， 电压表示数电压表示数减小减小， 当电流表示数为当电流表示数为 0，电压表示数为，电压表示数为 0 时放电结束。时放电结束。 (3)电容器充、放电过程中能量的变化电容器充、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。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。放电过程：电容器把
5、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、电容二、电容 1定义定义：电容器所带的电荷量：电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板之间的与电容器两极板之间的电势差 电势差 U 之比。之比。 2定义式定义式：CQ U。 。 3物理意义物理意义：表征电容器储存电荷本领的特性。：表征电容器储存电荷本领的特性。 4单位单位：在国际单位制中在国际单位制中，电容的单位是法拉电容的单位是法拉(F)， ，另外还有微法另外还有微法(F)和皮法和皮法(pF)， 1 F10 6 F,1 pF10 12 F。 5电容器的额定电压和击穿电压电容器的额定电压和击穿电压 (1)额定电压：电容器能够额定电压：电容器
6、能够长期正常工作长期正常工作时的电压。时的电压。 (2)击穿电压：电介质被击穿电压：电介质被击穿击穿时在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限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。度，则电容器就会损坏。 6平行板电容器平行板电容器 (1)电容的决定因素：电容电容的决定因素：电容 C 与两极板间的相对介电常数与两极板间的相对介电常数r成成正比正比，跟极板的正对，跟极板的正对 面积面积 S 成成正比正比，跟极板间的距离，跟极板间的距离 d 成成反比反比。 (2)电容的决定式：电容的决定式：C rS 4kd， ，r为电介质的相对介电常数。当两极板间是真空时为电介质
7、的相对介电常数。当两极板间是真空时， C S 4kd，式中 ，式中 k 为静电力常量。为静电力常量。 三、常用电容器三、常用电容器 1固定电容器固定电容器 (1)定义：电容固定不变的电容器。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。分类：聚苯乙烯电容器和电解电容器。 2可变电容器可变电容器：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：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，使两组铝片的片叫作动片。转动动片，使两组铝片的正对面积正对面积发生变化，电容就随着改变。发生变化，电容就随着改变。 1思考判断思考判断(正确的
8、打正确的打“”“”，错误的打，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。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。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。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。其他条件不变，只增大电容器极板的正对面积，则电容增大。() 2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
9、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电容的常用单位有电容的常用单位有F 和和 pF,1 F103pF A电容表示电容器储存电荷的能力，电容表示电容器储存电荷的能力，A 正确；电容正确；电容 CQ U是电容的定义式，不是 是电容的定义式，不是 决定式，故决定式，故 C 与与 Q、U 无关，无关，B、C 错误；错误；1 F106pF，D 错误。错误。 3(多选多选)有一个空气平行板电容器有一个空气平行板电容器，极板间相距极板间相距 d，正对面积为正对面
10、积为 S，充以电荷量充以电荷量 Q 后，两极板间电压为后，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，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是() A将电压变为将电压变为U 2 B将带电荷量变为将带电荷量变为 2Q C将极板间的距离变为将极板间的距离变为d 2 D两板间充满相对介电常数为两板间充满相对介电常数为 2 的电介质的电介质 CD电容器的电容与电容器极板上的电荷量、电压无关，故选项电容器的电容与电容器极板上的电荷量、电压无关，故选项 A、B 错误；根错误；根 据公式据公式 C rS 4kd，故选项 ，故选项 C、D 正确。正确。 电容器充、放电问题电容器充、放电问题 二极管是
11、一种半导体元件，具有单向导电性，用二极管是一种半导体元件，具有单向导电性，用 D 表示，其电路符号为表示，其电路符号为 “”(该符号左端为正极，右端为负极该符号左端为正极，右端为负极)。发光二极管是二极管的一种。当发光二。发光二极管是二极管的一种。当发光二 极管接正向电压极管接正向电压(发光二极管的正发光二极管的正、负极分别与电源正负极分别与电源正、负极相接负极相接)时时，二极管导通并发二极管导通并发 光光；接反向电压时接反向电压时，二极管的电阻很大二极管的电阻很大，不会发光不会发光。按右图所示连接电路按右图所示连接电路，将开关分别将开关分别 拨到位置拨到位置“1”和和“2”时，哪个二极管会发
12、光？时，哪个二极管会发光？ 实验电路图实验电路图 提示提示：开关拨到位置开关拨到位置“1”时时，电源给电容器充电电源给电容器充电，此时二极管此时二极管 D2导通并发光导通并发光；开开 关拨到位置关拨到位置“2”时，电容器放电，此时二极管时，电容器放电，此时二极管 D1 导通并发光。导通并发光。 1充电过程充电过程 电路如图所示。电路如图所示。 特点：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。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。电容器所带电荷量增加。 (3)电容器两极板间电压升高。电容器两极板间电压升高。 (4)电容器两极板间电场
13、强度增加。电容器两极板间电场强度增加。 当电容器充电结束后当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流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电容器两极板间电压与充电电压 相等。相等。 2放电过程放电过程 电路如图所示。电路如图所示。 特点：特点： (1)有电流，电流方向是从正极板流出，电流由大变小。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。电容器所带电荷量减少。 (3)电容器两极板间电压降低。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。电容器两极板间电场强度减弱。 当电容器放电结束后当电容器放电结束后，电路中无电流电路中无电流。电容
14、器的放电过程实际上是正电容器的放电过程实际上是正、负电荷中和负电荷中和 的过程。的过程。 【例【例 1】(多选多选)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线 是一个压电薄膜传感器是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大压力越大电压越大，压电薄压电薄 膜与电容器膜与电容器 C 和电阻和电阻 R 组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经 过感应线过感应线，回路中产生两脉冲电流回路中产生两脉冲电流，如图乙所
15、示如图乙所示，即视为即视为“闯红灯闯红灯”，电子眼拍照电子眼拍照。则则 红灯亮时红灯亮时 () 甲甲乙乙 A车轮停在感应线上时，电阻车轮停在感应线上时，电阻 R 上有恒定电流上有恒定电流 B车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电 C车轮经过感应线的过程中，电阻车轮经过感应线的过程中，电阻 R 上的电流先增大后减小上的电流先增大后减小 D汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照 BD车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，
16、电容器不充电，也不放电， 电阻电阻 R 上没有电流，故上没有电流，故 A 错误；由题图乙可知，当车轮经过感应线时，电流先增大后错误；由题图乙可知，当车轮经过感应线时，电流先增大后 减小减小， 然后再反向增大后减小然后再反向增大后减小， 因电压是在受压时产生的因电压是在受压时产生的， 故说明电容器先充电后放电故说明电容器先充电后放电， 故故 B 正确正确，C 错误错误；若汽车前轮刚越过感应线若汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内又倒回到线内，则前轮两次压线则前轮两次压线，仍形仍形 成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，故成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，故 D 正确。正确。 充
17、电电流与放电电流充电电流与放电电流 (1)电容器两极板间的电介质使两极板之间绝缘，所以充电结束后的电容器相当于电容器两极板间的电介质使两极板之间绝缘，所以充电结束后的电容器相当于 断路。断路。 (2)而充电过程中电荷由电源定向移动，在两极板上聚集，故电路中有充电电流，而充电过程中电荷由电源定向移动，在两极板上聚集，故电路中有充电电流， 而且电流流向正极板。而且电流流向正极板。 (3)放电时，电容器极板上的电荷减少，有放电电流，且电流从正极板流出。放电时，电容器极板上的电荷减少，有放电电流，且电流从正极板流出。 跟进训练跟进训练 1如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是如图
18、所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是() A开关接开关接 1 时，平行板电容器充电，且上极板带正电时，平行板电容器充电，且上极板带正电 B开关接开关接 1 时，平行板电容器充电，且上极板带负电时，平行板电容器充电，且上极板带负电 C开关接开关接 2 时，平行板电容器充电，且上极板带正电时，平行板电容器充电，且上极板带正电 D开关接开关接 2 时，平行板电容器充电，且上极板带负电时，平行板电容器充电，且上极板带负电 A开关接开关接 1 时时，平行板电容器充电平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电上极板与电源正极相连而带正电，A 对对，B 错；开关接错；开关接 2 时，
19、平行板电容器放电，放电结束后上下极板均不带电，时，平行板电容器放电，放电结束后上下极板均不带电，C、D 错。错。 对电容的理解对电容的理解 当电容器的电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？电荷量当电容器的电荷量增加时，电容器两极板间的电势差如何变化？电荷量 Q 和板间和板间 电势差电势差 U 的比值是否发生变化？的比值是否发生变化？ 提示：提示：增大、不变。增大、不变。 1两公式两公式 CQ U与 与 C rS 4kd的比较 的比较 公式公式CQ U C rS 4kd 公式特点公式特点定义式定义式决定式决定式 意义意义 对某电容器对某电容器 QU，但，但Q U C 不变，不变， 反映电
20、容器容纳电荷的本领反映电容器容纳电荷的本领 平行板电容器平行板电容器， Cr， CS， C1 d， ， 反映了影响电容大小的因素反映了影响电容大小的因素 联系联系 电容器容纳电荷的本领由电容器容纳电荷的本领由Q U来量度，由本身的结构 来量度，由本身的结构(如平行板电容器的如平行板电容器的r、 S、d 等因素等因素)来决定来决定 2.通过通过 QU 图像来理解图像来理解 CQ U。 。如图所示如图所示，在在 QU 图像中图像中，电容是一条过原点的直电容是一条过原点的直 线的斜率，其中线的斜率，其中 Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值，为一个极板上所带电荷量的绝对值，U 为两极板间的电势差，可以
21、为两极板间的电势差，可以 看出，电容器电容也可以表示为看出，电容器电容也可以表示为 CQ U，即电容器的电容的大小在数值上等于两极板 ，即电容器的电容的大小在数值上等于两极板 间的电压增加间的电压增加(或减小或减小)1 V 所需增加所需增加(或减少或减少)的电荷量。的电荷量。 【例【例 2】有一充电的平行板电容器，两板间电势差为有一充电的平行板电容器，两板间电势差为 3 V，现使它的电荷量减，现使它的电荷量减少少 310 4 C，于是电容器两板间的电势差降为原来的于是电容器两板间的电势差降为原来的1 3， ，则此电容器的电容是多大？电容则此电容器的电容是多大？电容 器原来带的电荷量是多少？若将
22、电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多器原来带的电荷量是多少？若将电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多 大？大？ 解析解析电容器两极板间电势差的变化量为电容器两极板间电势差的变化量为 U 11 3 U2 3 3 V2 V 由由 CQ U，得 ，得 C3 10 4 2 F1.510 4 F150 F 设电容器原来带的电荷量为设电容器原来带的电荷量为 Q，则，则 QCU1.510 4 3 C4.510 4 C 电容器的电容是由其本身决定的电容器的电容是由其本身决定的，与是否带电无关与是否带电无关，所以电容器极板上的电荷量全所以电容器极板上的电荷量全 部放掉后，电容仍然是部放掉后，
23、电容仍然是 150 F。 答案答案150 F4.510 4 C150 F 跟进训练跟进训练 2(多选多选)关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是() A任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器 B用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷 C某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大 D某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大 AB电容器是容纳
24、电荷的容器，电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量电容器是容纳电荷的容器，电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。 电容的大小与电容器带电多少及两极间电压大小都无关电容的大小与电容器带电多少及两极间电压大小都无关。故故 A、B 正确正确，C、D 错误错误。 平行板电容器的两类动态问题平行板电容器的两类动态问题 平行板电容器由两块平行放置的金属板组成。利用平行板电容器进行如下实验：平行板电容器由两块平行放置的金属板组成。利用平行板电容器进行如下实验： (1)如图所示，保持如图所示，保持 Q 和和 d 不变，增大不变，增大(或减小或减小)两极板的正对面积两极板的正对面积 S，观察电势，观察电势
25、差差 U(静电计指针偏角静电计指针偏角)的变化，依据的变化，依据 CQ U，分析电容 ，分析电容 C 的变化。的变化。 (2)如图所示如图所示，保持保持 Q 和和 S 不变不变，增大增大(或减小或减小)两极板间的距离两极板间的距离 d，观察电势差观察电势差 U(静静 电计指针偏角电计指针偏角)的变化，依据的变化，依据 CQ U，分析电容 ，分析电容 C 的变化。的变化。 (3)如图所示，保持如图所示，保持 Q、S、d 不变，插入电介质，观察电势差不变，插入电介质，观察电势差 U(静电计指针偏角静电计指针偏角) 的变化，依据的变化，依据 CQ U，分析电容 ，分析电容 C 的变化。的变化。 提示
26、：提示：(1)S 增大，增大，C 增大，增大，U 减小。减小。 (2)d 增大，增大，C 减小，减小，U 增大。增大。 (3)插入电介质，插入电介质，C 增大，增大，U 减小。减小。 1两类情况两类情况 (1)平行板电容器两极板始终与电源两极相连平行板电容器两极板始终与电源两极相连(此时板间电压此时板间电压 U 保持不变保持不变)。 (2)电容器充电后与电源断开电容器充电后与电源断开(此时电荷量此时电荷量 Q 保持不变保持不变)。 2分析思路分析思路 【例【例 3】研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确下列说法正确 的是的
27、是() A实验前，只用带电玻璃棒与电容器实验前，只用带电玻璃棒与电容器 a 板接触，能使电容器带电板接触，能使电容器带电 B实验中，只将电容器实验中，只将电容器 b 板向上平移，静电计指针的张角变小板向上平移，静电计指针的张角变小 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大实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 思路点拨：思路点拨：通过题图，可以获得以下信息：通过题图，可以获得以下信息： (1)平行板电容器电荷量保持不变。平行板电容器电荷
28、量保持不变。 (2)静电计小球与外壳间电压和电容器两极间电压相同。静电计小球与外壳间电压和电容器两极间电压相同。 (3)静电计指针偏角与静电计小球和外壳间电压成正比。静电计指针偏角与静电计小球和外壳间电压成正比。 A当用带电玻璃棒与电容器当用带电玻璃棒与电容器 a 板接触板接触，由于静电感应由于静电感应，从而在从而在 b 板感应出等量的板感应出等量的 异种电荷，从而使电容器带电，故选项异种电荷，从而使电容器带电，故选项 A 正确；根据电容器的决定式正确；根据电容器的决定式 C rS 4kd，将电 ，将电 容器容器 b 板向上平移板向上平移，即正对面积即正对面积 S 减小减小，则电容则电容 C
29、减小减小，根据根据 CQ U可知 可知，电荷量电荷量 Q 不不 变，则电压变，则电压 U 增大，则静电计指针的张角变大，故选项增大，则静电计指针的张角变大，故选项 B 错误；根据电容器的决定错误；根据电容器的决定式式 C rS 4kd， ，只在极板间插入有机玻璃板只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数则介电系数r增大增大，则电容则电容 C 增大增大，根据根据 CQ U 可知，电荷量可知，电荷量 Q 不变，则电压不变，则电压 U 减小，则静电计指针的张角减小，故选项减小，则静电计指针的张角减小，故选项 C 错误；根错误；根 据据 CQ U可知 可知，电荷量电荷量 Q 增大增大，则电压则电压 U 也
30、会增大也会增大，但电容但电容 C 不变不变，故选项故选项 D 错误错误。 1 静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由相互绝缘的两部分组成，静静电计是在验电器的基础上改造而成的，静电计由相互绝缘的两部分组成，静 电计与电容器的两极板分别连接在一起电计与电容器的两极板分别连接在一起， 则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的则电容器上的电势差就等于静电计上所指示的 电势差电势差 U，U 的大小就从静电计的刻度读出的大小就从静电计的刻度读出，可见可见，静电计指针的变化表征了电容器两静电计指针的变化表征了电容器两 极板电势差的变化。极板电势差的变化。 2 静电计本身也是一个电容器，但静电计容纳电
31、荷的本领很弱，即电容很小，当静电计本身也是一个电容器，但静电计容纳电荷的本领很弱，即电容很小，当 带电的电容器与静电计连接时，可认为电容器上的电荷量保持不变。带电的电容器与静电计连接时，可认为电容器上的电荷量保持不变。 跟进训练跟进训练 3如图所示，平行板电容器与电源连接，上极板如图所示，平行板电容器与电源连接，上极板 A 接地，一带负电的油滴静止于接地，一带负电的油滴静止于 电容器中的电容器中的 P 点，现将平行板电容器的下极板点，现将平行板电容器的下极板 B 竖直向下移动一小段距离，则竖直向下移动一小段距离，则() A带电油滴所受静电力不变带电油滴所受静电力不变 BP 点的电势将升高点的电
32、势将升高 C带电油滴在带电油滴在 P 点时的电势能增大点时的电势能增大 D电容器的电容减小，极板带电荷量增大电容器的电容减小，极板带电荷量增大 B将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离， 由于电容器两板间电压不由于电容器两板间电压不 变，根据变，根据 EU d 得知板间场强减小，油滴所受的静电力减小，则油滴将向下运动，故选得知板间场强减小，油滴所受的静电力减小，则油滴将向下运动，故选 项项 A 错误错误；板间场强板间场强 E 减小减小，而而 P 点与上极板间的距离不变点与上极板间的距离不变，则由公式则由公式 UEd 分析可分析可 知知，P 点与
33、上极板间电势差将减小点与上极板间电势差将减小，而而 P 点的电势低于上极板的电势点的电势低于上极板的电势，则知则知 P 点的电势点的电势 将升高将升高，由带电油滴原来处于平衡状态可知油滴带负电由带电油滴原来处于平衡状态可知油滴带负电，P 点的电势升高点的电势升高，则油滴在则油滴在 P 点时的电势能将减小点时的电势能将减小，故选项故选项 B 正确正确，C 错误错误；根据电容的定义式根据电容的定义式 CQ U知 知，电容器与电容器与 电源相连，则电源相连，则 U 不变，当不变，当 C 减小时，则极板带电荷量减小时，则极板带电荷量 Q 也减小，故选项也减小，故选项 D 错误。错误。 1下列关于电容的
34、说法正确的是下列关于电容的说法正确的是 () A电容器简称电容电容器简称电容 B电容器电容器 A 的电容比的电容比 B 的大，说明的大，说明 A 的带电荷量比的带电荷量比 B 多多 C电容在数值上等于使两极板间的电势差为电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1 V 时电容器带的电荷量时电容器带的电荷量 D由公式由公式 CQ U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所 知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所 带的电荷量成正比带的电荷量成正比 C电容器和电容是两个不同的概念，电容器和电容是两个不同的概念，A 错误；电容器错误；电容器 A 的电容比的电容比 B 的大
35、，只能的大，只能 说明电容器说明电容器 A 容纳电荷的本领比容纳电荷的本领比 B 强，与是否带电无关，强，与是否带电无关，B 错误；电容器的电容大小错误；电容器的电容大小 和它所带的电荷量、两极板间的电压等均无关，和它所带的电荷量、两极板间的电压等均无关，D 错误；由公式错误；由公式 CQ U可知，电容器的 可知，电容器的 电容在数值上等于使两极板间的电势差为电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1 V 时极板上的电荷量，故时极板上的电荷量，故 C 正确。正确。 2如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若
36、将该电 容器两端的电压从容器两端的电压从 40 V 降低到降低到 36 V，对电容器来说正确的是，对电容器来说正确的是() A是充电过程是充电过程 B是放电过程是放电过程 C该电容器的电容为该电容器的电容为 5.010 2 F D该电容器所带电荷量的变化量为该电容器所带电荷量的变化量为 0.20 C B由由 QCU 知知，U 降低降低，Q 减小减小，故为放电过程故为放电过程，A 错误错误，B 正确正确，由由 CQ U 0.2 40 F510 3F， ，C 错误；错误；QCU510 3 4 C0.02 C，D 错误。错误。 3.(多选多选)如图所示，一平行板电容器与一电源连接，电源两端的电压保持
37、不变，若如图所示，一平行板电容器与一电源连接，电源两端的电压保持不变，若 使电容器两板间的距离变小，则使电容器两板间的距离变小，则() A电容器的电容比原来减小电容器的电容比原来减小 B电容器两板间的电压比原来减小电容器两板间的电压比原来减小 C电容器所带的电荷量比原来增加电容器所带的电荷量比原来增加 D电容器两板间的电场强度比原来增加电容器两板间的电场强度比原来增加 CD电容器极板间的距离越近电容器极板间的距离越近， 电容器的电容就越大电容器的电容就越大， 选项选项 A 错误错误； 充电结束后充电结束后， 电容器两极板间的电压与电源电压相等，选项电容器两极板间的电压与电源电压相等，选项 B
38、错误；在电压不变的情况下，电容增错误；在电压不变的情况下，电容增 大，则电容器所带电荷量增加，选项大，则电容器所带电荷量增加，选项 C 正确；当极板间电压不变时，板间距离变小，正确；当极板间电压不变时，板间距离变小， 板间电场强度变大，选项板间电场强度变大，选项 D 正确。正确。 4如图所示，如图所示，A、B 为两块竖直放置的平行金属板，为两块竖直放置的平行金属板，G 是静电计，开关是静电计，开关 S 闭合后闭合后， 静电计指针张开一定角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是静电计指针张开一定角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是() A使使 A 板向左平移以增大板间距离板向左平移以增大板间
39、距离 B在在 A、B 两板之间插入一块陶瓷板两板之间插入一块陶瓷板 C断开断开 S 后，使后，使 B 板向左平移以减小板间距离板向左平移以减小板间距离 D断开断开 S 后，使后，使 B 板向上平移以减小极板正对面积板向上平移以减小极板正对面积 D开关开关 S 闭合，电容器两端的电势差不变，则指针的张角不变，故闭合，电容器两端的电势差不变，则指针的张角不变，故 A、B 错误错误； 断开断开 S，电容器所带的电荷量不变电容器所带的电荷量不变，当当 B 板向左平移减小板间距板向左平移减小板间距，根据平行板电容器的根据平行板电容器的 表达式可知电容增大表达式可知电容增大，根据根据 UQ C知 知，电势
40、差减小电势差减小，则指针张角减小则指针张角减小，故故 C 错误错误；断断开开 S，电容器所带的电量不变电容器所带的电量不变，使使 B 板向上平移减小正对面积板向上平移减小正对面积， ，电容减小电容减小，根据根据 UQ C知 知， 电势差增大，则指针张角增大，故电势差增大，则指针张角增大，故 D 正确。正确。 5情境：情境：当病人发生心室纤颤时，必须要用除颤器及时进行抢救，除颤器工作时当病人发生心室纤颤时，必须要用除颤器及时进行抢救，除颤器工作时 的供电装置是一的供电装置是一个个C70 F的电容器的电容器， 它在工作时它在工作时， 一般是一般是让让100300 J的电能的电能在在2 ms 的时间
41、内通过病人的心脏部位。的时间内通过病人的心脏部位。 问题：问题：已知充电后电容器储存的电能为已知充电后电容器储存的电能为 E1 2CU 2， ， (1)除颤器工作时的电功率在什么范围？除颤器工作时的电功率在什么范围？ (2)要使除颤器的电容器储存要使除颤器的电容器储存 140 J 的电能，充电电压需达到多大？的电能，充电电压需达到多大？ 解析解析(1)根据电功率根据电功率 PW t 知知 P1 100 210 3 W5104W50 kW P2 300 210 3 W1.5105W150 kW 即电功率的范围为即电功率的范围为 50 kW150 kW。 (2)根据电容器储存的电能为根据电容器储存的电能为 E1 2CU 2，知 ，知 U 2E C 2140 7010 6 V2 000 V。 答案答案(1)50 kW150 kW(2)2 000 V
