2025年人教版高中物理必修3專項復(fù)習(xí)：電容器的電容（原卷版）

第07講：電容器的電容

【考點梳理】

>考點一：電容器的概念與描述

>考點二：電容的定義式和決定式

>考點三：電容器的Q-U圖像

>考點四：電容變化的判斷

>考點五：平行板電容器的電場和電勢問題

>考點六：平行板電容器的動態(tài)分析

>考點七：平行板電容器的充電放電問題

>考點八：平行板電容器的綜合問題

【知識梳理】

知識點一：電容器和電容

1.電容器的組成：兩個彼此絕緣的導(dǎo)體,當(dāng)靠的很近且之間存有電介質(zhì)時,就組成一電容器.

2.電容器充放電過程

過程內(nèi)容充電過程放電過程

定義使電容器帶電的過程中和掉電容器所帶電苞的過程

將電容器的兩極板與電源兩極相

方法用導(dǎo)線將電容器的兩極板接通

連

場強變化極板間的場強增強極板間的場強減小

能量轉(zhuǎn)化其他能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為其他能

3.電容

⑴定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差。的比值，公式為C=》

(2)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量單位：1F=106uF^1012pF.

技巧考點歸納

一.公式c=工與c=^的比較

公式C=&

Luc*

內(nèi)容4nkd

公式特點定義式?jīng)Q定式

對某電容器QaU,但於C不變，反映平行板電容器，Coc￡r,CocS,Coc；,反映了影響

意義

容納電荷的本領(lǐng)電容大小的因素

電容器容納電荷的本領(lǐng)由號來量度，由本身的結(jié)構(gòu)(如平行板電容器的&、S、d等因素)來

聯(lián)系

決定

二、平行板電容器的兩類典型問題

1.電容器兩極板始終與電源兩極相連

此時電容器兩板間電勢差。保持不變，若用"個"表示相關(guān)物理量增大，表示減小，則:

⑴電容器極板間距離變化.

r—&S

G~4^kdIQ=cu、

+。不變

FU

E二P

U不變

(2)電容器的正對面積變化.

r-6rs

4irkdQ=CU

-------------WU不變,Q

U

E=

~d

￡不變

E與s無關(guān)

2.電容器充電后與電源斷開：此時電容器所帶電量Q保持不變.

⑴電容器極板間距離變化

Q不變

U_Q_4irkQ

E~~cT~Cd~￡rS

E不變

⑵電容器的正對面積變化.

J。r-仃

4^kd]~CI~d

-------------->c-----------?u-----------?

1。不變Td不變.

三：平行板電容器與靜電計結(jié)合問題的解決方法

1.靜電計指針和外殼分別與兩塊平行金屬板相連接，兩塊金屬板帶上等量的異種電荷，電容器電荷量Q不變.

2.由決定式。=血，根據(jù)所給問題中&、S或d的變化，確定平行板電容器的電容。的變化情況.

注意電容器間插入電介質(zhì)時意味著&變大，電容C變大；插入金屬板時意味著d減小，電容C也變大.

3.根據(jù)。=￡,可確定電容器兩極板間的電勢差的變化，進而可以確定靜電計指針的張角變化情況.

【題型歸納】

題型一：電容器的概念與描述

1.（23-24高二上.天津.期末）電容器是一種重要的電學(xué)元件，它能儲存電荷。現(xiàn)有一個標注“400V150聽”字樣的

電容器，關(guān)于該電容器，下列說法正確的是（）

A.“150嚇”是指該電容器能儲存的最大電荷量

B.在額定電壓下，該電容器所帶電荷量為60c

C.在給該電容器充電過程中，電容器兩極間的電壓逐漸減小

D.在該電容器放電過程中，電容器兩極間的電壓逐漸減小

2.（23-24高一下.貴州遵義.階段練習(xí)）超級電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置。與傳

統(tǒng)電容器相比，它具有充電時間短、儲存電能多、放電功率大、使用壽命長等特點。如圖為一款超級電容器，其標

有“2.7V3000F”。關(guān)于它的說法中正確的是（）

+SHOTOO.P

超級電容簫

CAPACITOR

A.電容器可以儲存電荷，且電荷量越多電容越大

B.加在這個電容器兩端的電壓低于2.7V時它就不能工作

C.這個電容器充電時，兩極板間的電場強度增大

D.若這個電容器兩端的電壓變化IV,則它所帶的電荷量變化3c

3.（23-24高二上?江蘇連云港?階段練習(xí)）如圖所示，電容器上標有“450V470四”，若該電容器擊穿電壓為500V,

下列說法正確的是（）

0

450V

0470"

A.該電容器兩極間的電壓減少10V,電荷量減少47C

B.電容器所帶的電荷量為零時，電容器的電容也為零

C.電容器允許施加的最大電壓為450V

D.若電容器電壓為100V,則電容器所帶電荷量為0.047C

題型二：電容的定義式和決定式

4.（23-24高二上.寧夏銀川?期中）有一個已充電的電容器，兩極板之間的電壓為6V,所帶電荷量為12x10-3（2。則

放電后此電容器的電容是（)

A.2X10-3FB.0C.2X103FD.72X10-3F

5.（23-24高二上?云南大理?期末）關(guān)于平行板電容器的電容，下列說法正確的是（）

A.電容器帶電量越大，其電容越大

B.兩極板間的電壓越大，其電容越大

C.兩極板間距離越大，其電容越大

D.兩極板正對面積越大，其電容越大

6.（2021?遼寧大連?二模）飛機油箱內(nèi)的油量是估計其續(xù)航時間和確保飛行安全的重要參數(shù)。一種電容式測量飛機

油箱內(nèi)油量的裝置如圖，油箱內(nèi)置圓筒形電容器，電容的變化反映了油面高度的變化。下列說法正確的是（）

A.給飛機供油時油量增加，相當(dāng)于改變了電容器中的電介質(zhì)，電容會增大

B.給飛機供油時油量增加，相當(dāng)于改變了電容器中的電介質(zhì)，電容會減小

C.飛行過程中油量減少，相當(dāng)于改變了兩極板間的正對面積，電容會減小

D.飛行過程中油量減少，相當(dāng)于改變了兩極板間的正對面積，電容會增加

題型三：電容器的Q-U圖像

7.（23-24高二上.浙江臺州?期中）對于一個固定電容器，描述其電容C、電量。、電壓U之間相應(yīng)關(guān)系的圖像應(yīng)是

8.（20-21高二上.內(nèi)蒙古包頭.期中）某一電容器中所帶電量和兩端電壓之間的關(guān)系圖線如圖所示，如果該電容器兩

端的電壓從40V降低到36V,電容器的電量減少了（）

odQ/c

/：IUN

°L3640*

A.0.02CB.0.08CC.0.16CD.0.20C

9.（20-21高二上.北京豐臺?期中）電容器是一種重要的電學(xué)元件，它能夠儲存電荷。電容器儲存電荷的特性用電容

表征。如圖所示，在研究電容器充、放電的實驗中，使開關(guān)S擲向1端，電源E對電容器C充電。下列圖像中，能

正確反映電容器充電過程中電流與時間、電荷量與電壓關(guān)系的是（）

題型四：電容變化的判斷

10.（23-24高二上.海南省直轄縣級單位?期末）隨著生活水平的提高，電子秤已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部

分，電子秤的種類也有很多，如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到

電子秤面板上，壓力作用會導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則放上物體后（）

A.電容器的電容變大B.電容器的帶電量減少

C.極板間電場強度不變D.膜片下移過程中，電流表有從。到6的電流

11.（23-24高二上?陜西咸陽?階段練習(xí)）在研究平行板電容器電容的實驗中，電容器A,B兩板帶有等量異種電荷,

A板與靜電計連接，如圖所示。實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是（）

A.增大A,B板的距離，靜電計指針張角變小

B.增大A,B板的距離，靜電計指針張角不變

C.把B板向上平移，減小A,B板的正對面積，靜電計張角變大

D.在A,B板間放入厚玻璃板，靜電計張角變大

12.（23-24高二上.吉林長春?期中）如圖是某實驗小組定性探究平行板電容器的電容C與其極板間距離d、極板間

正對面積S之間的關(guān)系的裝置圖。充電后與電源斷開，A板帶正電。平行板電容器的A板與靜電計相連，B板和靜

電計金屬殼都接地，A板通過絕緣柄固定在鐵架臺上，人手通過絕緣柄控制B板的移動。忽略極板邊緣效應(yīng)，中間

的電場為勻強電場。下列說法正確的是（）

A.在該實驗中，靜電計的作用是測定該電容器所帶電量的變化

B.甲圖中的手水平向左移動增大極板間距離d時，靜電計指針的張角變小

C.乙圖中的手豎直向上移動減小極板間正對面積S時，極板間的勻強電場場強變小

D.甲圖中的手水平向左移動增大極板間距離d時，A板的電勢變大

題型五：平行板電容器的電場和電勢問題

13.（21-22高一下.江蘇常州?期末）如圖所示，平行板電容器帶等量異種電荷，下極板接地，一帶電油滴位于電容

器中的尸點且處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，則（）

I

A.電容器的電容減小B.帶電油滴帶正電荷

C.帶電油滴仍將靜止D.P點的電勢將升高

14.（20-21高二上.廣東廣州?期末）如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接，下極板接地，一帶電

油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，以下判斷錯誤的

是（）

A.帶電油滴將沿豎直方向向下運動B.尸點的電勢將升高

C.平行板電容器的電容將變小D.電容器所帶電荷量將減少

15.（23-24高二上?天津武清?期中）如圖所示，A、B是構(gòu)成平行金屬板電容器的兩水平金屬極板，P、C、。是板

間的三個點，開關(guān)S打開時極板不帶電，開關(guān)S閉合后，兩板間產(chǎn)生勻強電場，尸點的場強大小為2X104N/C。已

知A、B間的距離為10cm,C點到A板的距離為2cm,。點到B板的距離也為2cm,下列說法正確的是（）

A.P點的場強方向向上B.C、D兩點間的電勢差為1.2X1（）3V

C.閉合S瞬間，有電流從下到上流過電阻RD.尸點的電勢小于零

題型六：平行板電容器的動態(tài)分析

16.（23-24高二上?浙江臺州?期末）如圖所示的電路中，R為定值電阻，MN是水平正對放置的平行板電容器的兩

個極板，N板接地，規(guī)定接地點電勢為零.開關(guān)S閉合，有一帶電油滴靜止懸浮在兩極板間的A點，下列說法正確

的是（）

A.保持開關(guān)S閉合，將M板向右平移一小段距離，電容器的電容C增大

B.保持開關(guān)S閉合，增大兩極板間的距離，電阻R中有從B到。的電流

C.斷開開關(guān)S,將N板向下平移一小段距離，帶電油滴的電勢能不變

D.斷開開關(guān)S,減小兩極板間的距離，帶電油滴仍靜止不動

17.（23-24高二上?廣東河源?期末）如圖，平行板電容器通過導(dǎo)線與滑動變阻器R、直流電源相連，電容器上、下

極板分別是M板、N板。P是靜止在極板中間的帶電油滴，下列說法正確的是（）

±_M______

P.

A.油滴帶正電荷

B.M板水平右移一點，油滴P將保持靜止

C.M板下移一點，油滴P將向下移動

D.將滑動變阻器滑片向左運動，油滴尸將向上運動

18.（23-24高二上?安徽亳州?期末）如圖所示，平行板電容器水平放置，下極板接地，開關(guān)K閉合時，在兩板中央

的尸點一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)斷開開關(guān)K,并將平行板電容器的上極板豎直向上平移一小段距離，則下

列說法正確的是（）

A.電容器兩金屬板間的電勢差變小B.電容器兩金屬板間的電場強度變小

C.尸點的電勢升高D.帶電微粒仍靜止在尸點

題型七：平行板電容器的充電放電問題

19.（23-24高一下.江蘇宿遷?期中）如圖所示，關(guān)于平行板電容器的充、放電，下列說法正確的是（）

]

-O-

PS-

ETRdn-?

LJ______________M

A.電容器可以存儲電荷，電荷量越多電容越大

B.增大電容器的兩端電壓，電容器的電容增大

C.開關(guān)接1時，平行板電容器充電，且上極板帶負電

D.開關(guān)接2時，平行板電容器放電，流過靈敏電流計的電流從右到左

20.（23-24高二上?北京昌平?期末）如圖甲所示，利用電壓傳感器和電流傳感器觀察電容器的充、放電過程。先將

單刀雙擲開關(guān)S置于接線柱1,給電容器充電；充電結(jié)束后，再將開關(guān)S置于接線柱2,電容器放電。傳感器采集

所測電路的電壓、電流信號，得到電容器充、放電過程電壓U和電流/隨時間/變化的圖像，分別如圖所示。下列

說法正確的是（）

（甲）（乙）

A.電容器充電過程，電流和電壓都逐漸增大

B.電容器充電過程，電壓逐漸增大而電流逐漸減小

C.電容器放電過程，極板帶電量均勻減少

D.電容器放電過程，電容器的電容減小

21.（23-24高二上?廣東深圳?期末）如圖甲所示，在“用傳感器觀察平行板電容器的放電”實驗中，單刀雙擲開關(guān)先

置于1位置，待一段時間后，再置于2位置，利用電流傳感器記錄的數(shù)據(jù)，做出電容器放電過程的圖像如圖乙

所示。開關(guān)接到2位置，電容器放電過程中，下列說法中正確的是（）

傳感器CTT￡1

甲024682s

乙

A.可以觀察到小燈泡的亮度逐漸變亮

B.電流從右向左的流過小燈泡

C.電容器電容大小未知，無法估算出。~2s內(nèi)電容器的放電量

D.如果增大電容器兩板之間的距離，電容器的電容將變大

題型八：平行板電容器的綜合問題

22.(24-25高二上?全國?課堂例題)如圖平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接，下極板接地，閉合開關(guān)K,

穩(wěn)定時一帶電的油滴靜止于兩極板間的P點，則：

(1)油滴帶正電還是負電？

(2)若保持開關(guān)K閉合，減小兩板間的距離，兩極板間電勢差如何變化？所帶的電荷量如何變化？電流計中電流

是什么方向？油滴的狀態(tài)如何？如果是減小兩板正對面積呢？

(3)若斷開開關(guān)K,減小兩極板間的距離，則兩極板間電勢差如何變化？靜電計指針張角如何變化？油滴的狀態(tài)

如何？如果是減小兩板正對面積呢？

23.(23-24高二上?廣東廣州?階段練習(xí))如圖所示，平行板電容器的電容為1。。葉，質(zhì)量為〃7=8x：l(r5kg液滴靜止在

位置A點，液滴所帶電量為°=4x10-6(2,M、N兩板間的距離為12cm,N板接地，A到N板的垂直距離為

4cm(g=10m/s2)?求：

(1)勻強電場的電場強度大?。?/p>

(2)電容器所帶的電量及其A點的電勢處?

?A

工

24.(23-24高二上?山東青島?階段練習(xí))如圖所示，平行板電容器的兩個極板A、B水平放置且接在電壓為60V的

恒壓電源正、負極上，兩極板間距為3cm,電容器帶電荷量為9x10-8(2,A極板接地。求：

(1)平行板電容器的電容；

(2)平行板電容器兩板之間的電場強度；

(3)距B板2.5cm的M點處的電勢。

【高分演練】

、單選題

25.(23-24高一下?山東威海?期末)如圖所示，已充好電的平行板電容器兩極板正對，G為靜電計，下列說法正確

的是()

A.僅使M板向上移動，靜電計讀數(shù)變大B.僅使M板向下移動，靜電計讀數(shù)不變

C.僅使M板向左移動，靜電計讀數(shù)變小D.僅使M板向右移動，靜電計讀數(shù)不變

26.（2024?廣東?二模）如圖為電容式加速度傳感器的工作原理圖，輕質(zhì)彈簧與電容器固定在傳感器的外框上，質(zhì)量

塊左側(cè)連接輕質(zhì)彈簧，右側(cè)連接電介質(zhì),質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)左右移動。若電介質(zhì)相對電容器向右運動，則電容器

()

外框

\

質(zhì)

量

塊

A.電容不變B.電容增大

C.兩極板上的帶電量不變D.兩極板上的帶電量減小

27.（23-24高二上.天津東麗.階段練習(xí)）用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖所示）。設(shè)兩

極板正對面積為S,極板間的距離為心靜電計指針偏角為。，實驗中，極板所帶電荷量不變，若（）

++

++

++

++

++

++

++

A.保持S不變,增大d,則。變小

C.保持d不變,減小S,則6變小D.保持d不變，減小S,則6不變

28.（23-24高二上?黑龍江哈爾濱?階段練習(xí)）如圖所示，電容式麥克風(fēng)的振動膜是利用超薄金屬或鍍金的塑料薄膜

制成的，它與基板構(gòu)成電容器，并與電阻、電池構(gòu)成閉合回路。麥克風(fēng)正常工作時，振動膜隨聲波左右振動。下列

說法正確的是（）

振動膜電阻

基板電池

A.振動膜向右運動時，電容器的電容減小B,振動膜向右運動時，電阻上有從。到6的電流

C.振動膜向左運動時，電阻上沒有電流通過D.振動膜向左運動時，振動膜所帶的電荷量增大

29.（23-24高二上?天津?期末）如圖所示，大小和形狀完全相同的金屬板正對水平放置，構(gòu)成一個平行板電容器，

將兩金屬板分別與電源相連，把與電源正極相連的金屬極板接地。在兩極板間有一帶電液滴P恰好處于靜止狀態(tài)。

下列判斷中正確的是（）

?P

*1-------------------------------s---------------------------

A.液滴一定帶負電

B.液滴的電性無法確定

C.若斷開開關(guān)S,僅增大兩極板間距，則液滴靜止不動

D.若斷開開關(guān)S,僅增大兩極板間距，則液滴向下運動

30.（23-24高二上?北京東城?期末）如圖所示，A、8為平行板電容器的兩塊金屬極板，充電后與電源斷開。A板與

靜電計相連，靜電計的外殼和8板均接地。當(dāng)A、8兩板帶上等量異種電荷后，靜電計指針偏轉(zhuǎn)一定角度，一帶正

電的點電荷q靜止在尸點，下列說法正確的是（）

A.若A板不動，將B板向下移動時，點電荷q保持不動，但靜電計指針偏角減小

B.若8板不動，將A板向下移動時，點電荷q的電勢能不變，但靜電計指針偏角減小

C.若8板不動，將A板向左移動時，靜電計指針偏角減小

D.若A、8板都不動，插入電介質(zhì)時，靜電計指針偏角增大

31.（23-24高二上.河北保定.期末）如圖，A、B為水平放置的平行板電容器，兩極板間有一個質(zhì)量為機的帶電粒

子靜止于尸點?，F(xiàn)將下極板向下移動一小段距離，則下列說法正確的是（）

—（D—

■1-'A

yP.

??B

A.電流計指針不偏轉(zhuǎn)B.電容器所帶電荷量增大

C.電容器量板間的電場強度變小D.粒子將向上極板運動

32.（23-24高二上?黑龍江哈爾濱?期末）用如圖甲所示的電路給一電容器充電，通過電壓傳感器和電流傳感器測得

的電容器兩端電壓隨時間變化的圖像以及電路中的充電電流隨時間變化的i-r圖像如圖乙所示，實驗后用透明

方格薄膜覆蓋于i-r圖像上，根據(jù)圖像可知此電容器的電容約為（）

A.3.2mFB.3.2FC.32mFD.320*

33.（23-24高二上?北京房山?期末）如圖所示，兩個較大的平行金屬板A、B相距為d,分別接在電壓為U的電源

正、負極上，質(zhì)量為機的帶電油滴恰好靜止在兩極板之間，選地面為零電勢參考面。其他條件不變的情況下，則下

列說法正確的是（）

---------^<G）^-----------

A-；；—三三

B-T-

A.閉合開關(guān)S,兩極板距離不變，減小正對面積，電流計中電流從6流向a

B.閉合開關(guān)S,將A板上移，油滴將向上加速運動

C.斷開開關(guān)S,A板不動，B板下移，油滴靜止不動

D.斷開開關(guān)S,兩極板間接靜電計，A板上移，靜電計指針張角減小

二、多選題

34.（24-25高二上?四川成都?階段練習(xí)）下列關(guān)于電容的說法正確的是（）

A.電容器A的電容比B的大，說明A所帶的電荷量比B多

B.電容是反映電容器儲存電荷本領(lǐng)的物理量

C.電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為IV時，電容器需要帶的電荷量

D.由公式C=g知，若電容器兩極板間電壓為10V,每個極板所帶電荷量為2x10-5。則電容器電容大小為

4X106F

35.（23-24高二上?陜西西安?期末）如圖所示，兩塊正對平行金屬板與一電壓恒定的電源相連，下板接地，下板上

疊放有玻璃板，一帶電油滴恰好靜止于兩板間的尸點，當(dāng)把玻璃板從兩板間快速抽出時，下列說法正確的是（）

I?IR

玻璃板

、----,

A.電容器的電容將減小B.帶電油滴帶正電

C.電容器兩端的電壓會變大D.會有從。向。的放電電流

36.（23-24高二上?湖北恩施?期末）如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B平行水平放置并與一電源相連，S閉合后,

兩板間有一質(zhì)量為機、帶電量為4的油滴恰好在P點處于靜止狀態(tài)。則下列說法正確的是（）

A.在S仍閉合的情況下，若將A板向下平移一小段位移，則油滴向上加速運動，G中有6f。的電流

B.在S仍閉合的情況下，若將A板向右平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G中有匕的電流

C.若將S斷開，且將A板向左平移一小段位移，P點電勢降低

D.若將S斷開，再將A板向下平移一小段位移，尸點電勢不變

37.（23-24高二上?廣東?期末）一種利用電容器原理制作的簡易“液體深度指示計"，如圖所示，P是外層包裹著絕緣

電介質(zhì)的金屬電極，將它帶上一定電量后與一個靜電計的全屬球用導(dǎo)線相連，靜電計的外殼接地。然后將P放入裝

有導(dǎo)電液體的容器中，金屬導(dǎo)線將導(dǎo)電液體與大地相連。下列有關(guān)描述中，正確的是（）

A.電容器的兩極分別是金屬電極尸和導(dǎo)電液體

B.金屬電極尸的內(nèi)部和表面會分別帶上等量異種電荷

C.若打開容器出口處閥門K,隨著液面高度降低，電容器的電容值不變

D.若打開容器出口處閥門K,隨著液面高度降低，靜電計指針的偏角將增大

38.（23-24高二上?新疆巴音郭楞?期末）用傳感器觀察電容器充、放電過程的實驗電路如圖甲所示，電源電動勢為8V,

內(nèi)阻忽略不計。先使開關(guān)S擲向1端，電源向電容器充電，這個過程瞬間完成。然后把開關(guān)S擲向2,電容器通過

電阻R放電，電流傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的/一曲線如圖乙所示。下列說法