高考物理一轮复习专题7.4电容与电容器（精讲）（含解析）

《高考物理一轮复习专题7.4电容与电容器（精讲）（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题7.4　电容与电容器1.常见电容器　2.电容器的电压、电荷量和电容的关系　知识点一、电容器1．基本构造：彼此绝缘而又相距很近的两个导体，就构成一个电容器。2．电容器的充放电(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，就能使两个极板分别带上等量的异种电荷，这个过程叫做充电。(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷就会中和，电容器失去了电荷，这个过程叫做放电。(3)带电荷量：充电后任意一个极板的带电荷量的绝对值叫做电容器的带电荷量。【特别提醒】(1)充、放电过程中会出现短暂的电流，电流的方向与负电

2、荷定向移动的方向相反。(2)充电过程由电源获得的电能以电场能的形式贮存到电容器中，放电过程两板之间不再有电场，电场能转化为其他形式的能。知识点二、电容1．定义：电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值。2．公式：C＝。3．物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。4．单位：1F＝106μF＝1012pF。【特别提醒】(1)电容器是一个仪器，而电容是一个物理量，它表征了电容器容纳电荷的本领。(2)电容C＝是用比值定义法定义的物理量。电容器的电容C可以用比值来量度，但电容器的电容C与Q、U的大小无关，即便电容器不带电，其电容C也不

3、会变为零，不能理解为电容C与Q成正比，与U成反比。(3)电容的另一个表达式：C＝。【知识拓展】1.对电容的理解(1)电容由电容器本身的构造决定。(2)如图所示，QU图象是一条过原点的直线，其中Q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，直线的斜率表示电容大小，因而电容器的电容也可以表示为C＝，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1V所增加(或减小)的电荷量。2．两个公式的比较内容　　公式C＝C＝公式特点定义式，适用于一切电容器决定式，适用于平行板电容器意义对某电容器Q∝U，但＝C不变，反映电容器容纳电

4、荷的本领C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由来量度；由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定知识点三、平行板电容器的电容和常用电容器1．平行板电容器的电容(1)决定电容大小的因素平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成正比，跟极板正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。(2)公式C＝，当极板间为真空时，C＝。2．常用电容器(1)分类(2)电容器的击穿电压和额定电压①击穿电压：加在电容器两极板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，电容器损坏，这个极限电压称为

5、击穿电压。②额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压。电容器外壳上标的电压即是额定电压，这个数值比击穿电压低。考点一对电容的理解和计算【典例1】（福建泉州五中2019届模拟）有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电荷量减少3×10－4C，于是电容器两板间的电压降为原来的，此电容器的电容是多大？电容器原来的带电荷量是多少？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？【答案】150μF　4.5×10－4C　150μF【解析】电容器两极板间电势差的变化量为ΔU＝U＝×3V＝2V由C＝，得C＝F＝1.5×10－4F＝

6、150μF设电容器原来的电荷量为Q，则Q＝CU＝1.5×10－4×3C＝4.5×10－4C电容器的电容是由其本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF。【方法技巧】求解电容器的电容的两点注意(1)电容器的电容可以根据C＝或C＝求出，但电容器的电容是电容器的属性，与电容器所带电荷量Q以及两极板间的电压U均无关。(2)定义式的推广式C＝，在电压U变化的问题中求电容更快捷。【变式1】（安徽安庆一中2019届模拟）一个电容为C的电容器，当所带电量为Q时，两板间电势差为U，如果电量增大为2Q，则(　　)A．

7、电容变为2C，电势差保持不变B．电容变为2C，电势差变为2UC．电容保持不变，电势差变为2UD．电容保持不变，电势差保持不变【答案】C　【解析】电容的大小是由电容器本身决定的，与电容器所带电量无关，电量增大为2Q，电容不变；给定的电容器电容C一定，由U＝可知，电量增大为2Q，电势差增大为2U。故C正确。考点二平行板电容器【典例2】（上海格致中学2019届模拟）如图所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板N与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地，用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两极板相距为

8、d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带的电荷量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是(　　)A．仅将M板向下平移B．仅将M板向右平移C．仅在M、N之间插入云母板(相对介电常数大于1)D．仅在M、N之间插入金属板，且不