117电容器与电容
高中物理课堂教学教案年月日
电容器 水容器
↓ ↓
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。

［学生答］
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1.7－5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。