2020高考物理一轮能力提升 6-4电容器电容考点+重点+方法.doc

【电容器和电容的基本概念】 电容器是高中物理中重要的电路元件，它由两个相互绝缘且靠近的导体组成。这两个导体被称为电容器的两极板，它们之间可以储存电荷，形成电场。电容器的核心特性是电容，它反映了电容器存储电荷的能力。 电容定义为电容器所带电荷量Q与两极板间的电压差U的比值，数学表达式为C=Q/U。电容的单位是法拉（F），它是国际单位制中的基本单位，符号为F。1法拉等于10^6微法（μF）或10^12皮法（pF）。 【常见电容器类型】 常见的电容器包括纸质电容器、电解电容器和可变电容器，其中电解电容器在使用时需注意极性的正确连接。平行板电容器是最简单且常用的电容器模型，其电容公式为C=k*ε₀*S/d，其中k为静电力常数，ε₀是真空介电常数，S是两极板面积，d是两极板间距。 【电容器电容的特性】 电容器的电容是其固有属性，不依赖于电压或电荷量的大小，而是由电容器本身的几何尺寸和介质性质决定。这意味着即使改变电容器的电量或电压，电容依然保持不变。例如，在一个充电的平行板电容器中，如果减少3×10^-4C的电荷，电压降低1/3，通过电容公式C=Q/U，可以计算出电容器的电容为150μF，原始电荷量为4.5×10^-4C，并且电容不会因电荷清零而改变。 【电容器的充放电过程】 电容器的充放电涉及到能量转换。充电时，电容器从电源获取能量，电荷量增加，电压升高，电场强度增强。相反，放电时，电容器释放电荷，电压下降，电场减弱，电场能转化为其他形式的能量。在串联电路中，当改变平行板电容器两极板间的距离，电容会改变，这可能导致电容器放电，电流在电路中流动。 【电容器动态分析】 在分析平行板电容器动态变化时，需要注意电容器与电源连接或断开的不同情况。如果电容器连接在电源两端，电压恒定，改变电容器的尺寸或介质特性会影响电容、电荷量、电压和电场强度。反之，如果电容器充电后断开电源，电荷量保持不变，但改变参数会导致电容和电压变化。 总结来说，电容器电容是衡量电容器储存电荷能力的物理量，它与电压和电荷量无关，只由电容器自身的结构和介质决定。理解和掌握电容器的电容、充放电过程及其动态变化对于解决相关问题至关重要，是高中物理学习的重点之一。