第四节电容器第一章电场电流第一章电场电流1.了解电容器的结构和功能,常见的电容器有哪些.(重点)2.了解不同的电容器电容量不同,知道哪些因素影响电容的大小.(难点)3.知道电容的单位.一、电容器1.最早出现的电容器是莱顿瓶,电容器是______电荷的装置.2.平行板电容器:在两个正对的平行金属板中间夹一层______物质,就组成一个最简单的电容器.两个金属板是电容器的两个______,中间所夹的物质叫做________.实际上,任何两个__________又__________的导体,都可以看成是一个电容器.3.充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与电池组的负极相连,就能使两个极板分别带上______的______电荷,这个过程叫做电容器的充电.充电使电容器储存了______.4.放电:使充电后的电容器______电荷的过程.储存绝缘极板电介质彼此绝缘互相靠近等量异种电荷失去1.电容器是储存电荷的装置,在充放电过程中,电容器储存的电荷如何变化?提示:充电过程中,电容器储存的电荷量增加,放电过程中储存的电荷量减少.二、电容器的电容1.影响因素:电容器极板的正对面积越____,极板间的距离越____,电容器的电容就越大,极板间________的性质也会影响电容器的电容量.2.单位:__________,还有微法(μF)和皮法(pF).它们的关系是:1F=________μF=__________pF.大近电介质法(F)10610122.当电容器储存的电荷量为零时,电容器的电容是否为零?提示:不是.电容器的电容的影响因素是电容器的正对面积、极板间距离和电介质,与电荷量的多少无关.对电容器充、放电过程的分析1.充电过程(如图所示):将电容器接入电路或接在电源两端使电容器带电的过程.当电容器充电结束后,电容器两极板间电压与充电电压相等.2.放电过程(如图所示):用导体或电阻接在带电的电容器两端,使电容器上的电荷中和的过程.(1)无论是充电过程还是放电过程都是很短暂的.(2)当充放电结束时,充、放电的电流消失,此时连接电容器的电路处于断路状态.(多选)如图所示,E为电源,S为单刀双掷开关,C为电容器,下列说法正确的是()A.当S闭合在1上时,电容器的上极板带正电,下极板带负电B.把S闭合在1上,此时为电容器的充电过程C.当S闭合在1上后电容器两极板间有电压D.当把开关从1闭合到2后电容器开始充电[解析]当开关S接1时,电容器两极板分别接在电源两端,电源给电容器充电,使电容器上极板带上正电,下极板带上负电,电容器带电后,两极板间有电压,选项A、B、C正确;当开关S接2时,充了电的电容器的两极板被导线相连,使两极板上正、负电荷发生中和,电容器放电,选项D错误.[答案]ABC在判断充、放电电流方向时,我们可以用等效的方法,即充电时,电容器可等效成一个用电器,电流从电源的正极流向电源的负极;放电时,电容器等效成电源,电流从等效电源(即电容器)的正极流向等效电源(电容器)的负极.对电容概念的理解1.电容是表示电容器容纳(储存)电荷本领大小的物理量,在电压相同的情况下,电容器极板上储存的电荷量越多,表示电容器的电容越大.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值.2.决定电容器电容大小的物理量电容器极板的正对面积越大、极板间距离越小,电容器的电容就越大.极板间电介质的性质也会影响电容器的电容.(1)电容器的电容取决于电容器本身的性质,与电容器所带的电荷量Q及两极板间电压U无关.(2)加在电容器上的电压不能超过某一限度,超过这个限度电介质将被击穿,两极板间不再绝缘,电容器损坏.下列关于电容的说法中正确的是()A.一只电容器带电荷量越大,电容越大B.如果一个电容器没有电压,就没有电荷量,也就没有电容C.在其他条件不变的基础上,正对面积越大,电容越小D.对于可变电容器而言,在其他条件不变的基础上,正对面积越大,电容越大[思路点拨]根据影响平行板电容器电容的因素判断.[解析]电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,其大小是由电容器自身决定,取决于两导体的形状、相对位置及两导体间的电介质这三个因素.所以A、B错误;对于可变电容器,动片旋入越多,正对面积越大,电容也就越大.故C错误,D正确.[答案]D电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明()A.A所带的电荷量比B多B.A比B能容纳更多的电荷量C.A的体积比B大D.两电容器的电压都改变1V时,A的电荷量改变比B的大解析:选D.电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1V所改变电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少.电容器的应用据预测,21世纪智能机器人将进入家庭.各种各样的传感器是智能机器人的核心部分,传感器是一种将感受到的物理量(如光、热、力、声等)转化为便于测量的物理量(一般是电学量)的转化装置.如图是一种测量压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生压力,发生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计、直流电源串联,接成闭合电路,那么()①当F向上压膜片电极时,电容减小②当F向上压膜片电极时,电容增大③若电流计有示数,则压力F发生变化④若电流计有示数,则压力F不发生变化A.①③B.②③C.①④D.②④[审题指导]解答本题的关键是判断影响电容的各因素如何变化,从而确定电容的变化.[解析]影响电容器电容大小的因素有:正对面积、极板间的距离、极板间电介质的性质.正对面积越大、极板间距离越小,电容器的电容就越大.本题中是通过改变极板间的距离来改变电容的.当F向上压膜片电极时,膜片距离变小,则电容变大,①错误,②正确;本题中电容器始终与电源相接,电容器的电压不变.而当电容器上电压不变时,与之相连的电流计有示数,说明电容器正在充放电,则电容器的电荷量发生变化,说明电容器的电容发生变化,而电容发生变化是由于压力F发生变化引起极板间的距离变化,③正确,④错误.[答案]B解答电容传感器类问题关键是找出相当于电容器的两个极板,即形成电容器的部分.找出条件变化引起电容器的哪个因素改变,才不至于判断错误.