专题06 电容器模型——2025-2026学年高二物理（人教版2019必修第三册）知识与题型总结

中小学教育资源及组卷应用平台 专题06 电容器模型 知识点一 电容器 1.电容器：储存电荷和电能的装置。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.电容器的充、放电 (1)充电：把电容器的两极板分别与电池组的两极相连，两个极板分别带上等量的异种电荷的过程，充电过程中，由电源获得的能量储存在电容器中。 (2)放电：用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程，放电过程中，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。 知识点二 对电容的理解 1.C＝是电容的定义式，由此也可得出：C＝。 2.电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q以及电势差U均无关。 3.C＝与C＝的比较 C＝ C＝ 公式类别 定义式 决定式 适用范围 所有电容器，Q∝U，即＝C不变，反映了电容器容纳电荷的本领 平行板电容器，C∝εr，C∝S，C∝，反映了平行板电容器的决定因素 联系 电容器容纳电荷的本领，即电容的大小可以由来量度，但决定因素是电容器本身，如平行板电容器的εr、S、d等因素 知识点三 平行板电容器的动态分析 1.平行板电容器动态问题的分析方法 抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式： C＝、E＝和C＝。 2.平行板电容器的两类典型问题 (1)平行板电容器始终连接在电源两端：电势差U不变。 由C＝∝可知C随d、S、εr的变化而变化。 由Q＝CU＝U·可知，当U不变时，Q也随d、S、εr的变化而变化。 由E＝∝可知，当U不变时，E随d的变化而变化。 (2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电荷量Q保持不变。 由C＝∝可知C随d、S、εr的变化而变化。 由U＝＝∝可知，当Q不变时，U也随d、S、εr的变化而变化。 由E＝＝＝∝可知，E随S、εr的变化而变化，而与d无关。 如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点。将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容增加 B．在A板上移过程中，电阻R中有向上的电流 C．A、B两板间的电场强度不变 D．P点电势升高 【解答】解：A、将A板向上平移，电容器两极板间距离增大，根据C可知，电容减小，故A错误； B、在A板上移过程中，电容器的电容减小，而两极板间的电压不变，由Q＝CU知电容器带电量减小，因此电容器处于放电状态，电阻R中有向上的电流，故B正确； C、电容器两极板间电压不变，板间距离增大，根据E可知板间电场强度减小，故C错误； D、A、B两板间的电场强度减小，由U＝Ed知P点与B板的电势差减小，因P点的电势高于B板电势，B板接地，电势为零，因此P点电势降低，故D错误。 故选：B。 （多选）微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示，静止时，M、N两极板平行正对，N板固定，当手机运动状态变化时，M板可在一定范围内“上下左右”平动。下列说法正确的是（　　） A．静止时，电流表示数为零，两极板不带电 B．M板由静止向左平移时，电流由b流向a C．M板由静止向上平移时，电流由b流向a D．M板由静止向下平移时，电流由b流向a 【解答】解：A、静止时，电容器两极板和电源连接，两极板间的电压等于电源电动势，电容器的电容大小不变，所以电容器带电荷量不变，则电流表示数为零，两极板带等量的异种电荷，故A错误； B、M板由静止向左平移时，两极板的正对面积减小，根据C可知，电容器的电容减小，根据Q＝CU可知，电容器带电荷量减小，则电容器放电，电容器上极板和电源正极相连，所以上极板带正电，则放电电流方向是从b流向a，故B正确； C、M板由静止向上平移时，两板间距离增大，根据C可知，电容器的电容减小，根据Q＝CU可知，电容器带电荷量减小，则电容器放电，电容器上极板和电源正极相连，所以上极板带正电，则放电电流方向 ... ...