4电容器的电容
第1课时电容器的电容
[学习目标]1.知道什么是电容器及电容器的主要构造。2.理解电容的概念及其定义式(重难
点)。3.知道电容器充、放电的实验原理和实验电路。
一、电容器
1．基本构造：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器。
2．充电、放电：
(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上等量异种电荷的过程。
充电后，跟电源正极相连的极板带正电，跟电源负极相连的极板带负电。充电过程如图(a)、
(b)所示。
(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的电荷中和，电容器失去电
荷的过程。放电后，电容器任一极板带电荷量均为零。放电过程如图(c)、(d)所示。
3．从能量的角度区分充电与放电：充电是从电源获得能量储存在电容器中，放电是把电容器
中的能量通过电流做功转化为电路中其他形式的能量。
4．电容器的电荷量：其中一个极板所带电荷量的绝对值。
(1)电容器只能储存同种电荷。(×)
(2)电容器带电时，只有一个极板上有电荷。(×)
(3)一个极板带电荷量是Q，则电容器的电荷量为2Q。(×)
二、电容常用电容器
1．电容
(1)定义：电容器所带电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比，叫作电容器的电容。
Q
(2)定义式：C＝(比值定义法)。
U
Q指一个极板所带电荷量的绝对值。
(3)单位：电容的国际单位：法拉，简称：法，用字母F表示，常用的单位还有微法和皮法，
612
1F＝10μF＝10pF。
(4)物理意义：描述电容器容纳电荷本领大小的物理量。
Q
(5)由C＝表明，电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为1_V时电容器需要带的
U
电荷量。
2．击穿电压和额定电压
(1)击穿电压：电介质不被击穿时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电
容器就会损坏。
(2)额定电压：电容器外壳上标的电压是工作电压(或称额定电压)，也是电容器正常工作时所
能承受的最大电压。
(3)额定电压比击穿电压低。
3．常用电容器
(1)分类：从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类。
(2)固定电容器有：聚苯乙烯电容器、电解电容器等。
(3)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，使两组铝片的正对面积发生变化，电容就随着改变。
(1)放电的电容器电荷量为零，电容也为零。(×)
(2)对于确定的电容器，它所带电荷量与它两极板间电压的比值保持不变。(√)
(3)当加在电容器两端的电压超过额定电压时，电容器将被击穿。(×)
例1(2024·陕西省瑞泉中学高二月考)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏
除颤器的医疗设备，其工作原理是通过一个充电的电容器对心室纤颤患者皮肤上安装的两个
电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏停止跳动，再刺激心室纤颤患者的心脏恢复正
常跳动。若心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电至9.0kV电压，如果电容器在2.0ms时
间内完成放电，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零。下列说法正确的是()
A．若充电至4.5kV，则该电容器的电容为7.5μF
B．充电至9.0kV时，该电容器所带电荷量是0.27C
C．这次放电过程中有0.135C的电荷通过人体组织
D．这次放电过程中有0.27C的电荷通过人体组织
答案C
Q
解析电容器充电的过程中，电容器的电容C不变，仍为15μF，故A错误；根据C＝可
U
知充电至9.0kV时，该电容器所带电荷量是0.135C，放电结束后电势差减为零，此次放电
过程中有0.135C的电荷通过人体组织，故B、D错误，C正确。
例2如图所示为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的
电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是(