考點(diǎn)36電容器

（核心考點(diǎn)精講精練）

考情探究

1.5年真題考點(diǎn)分布

2023山東卷T14、15

2022?重慶卷?T2

電容器2019?北京卷T23

2018?江蘇卷15

2018?北京卷T19

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】近兒年高考生要考直：電容器的定義式與決定式的理解，電容器的動態(tài)分析，電容器充、放電

荷量

【備考策略】

1.了解電容器的充電、放電過程，會計算電容器充、放電電荷量.

2.了解影響平行板電容器電容大小的因素，能利用公式判斷平行板電容器電容的變化.

3.會分析帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系.

3.掌握帶電粒子在電場和重力場的復(fù)合場中的運(yùn)動規(guī)律4會分析、計算帶電粒子在交變電場中的偏轉(zhuǎn)問題.

【命題預(yù)測】

電容器的動態(tài)分析和計算電容器充、放電電荷量仍是今后考試的熱點(diǎn)

考點(diǎn)梳理

充電-使電容器兩極板帶上等狀型電荷的過程

電11充、放電1-

放電f使電容器兩極板電荷中和的過程

意義-4）電容器容納電荷標(biāo)的物理量

定義式一C哈JF，】（jF?K）UpF

平行板電容器-C=呈

iTTAz/

考向1實驗：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象

1.實驗原理

⑴電容器的充電過程

如圖所示，當(dāng)開關(guān)S接1時，電容器接通電源，在靜電力的作用下自由電子從正極板經(jīng)過電源向負(fù)極板移

動，正極板因失去電子而帶正電，負(fù)極板因獲得電子而帶負(fù)電.正、負(fù)極板帶笠量的正、負(fù)電荷.電荷在移

動的過程中形成電流.

在充電開始時電流比較大（填"大’或”?。┮院箅S著極板上電荷的增多，電流逐漸減?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”

當(dāng)電容器兩極板間電壓等于電源電壓時，電荷停止定向移動，電流/=（）.

（2）電容器的放電過程

如圖所示，當(dāng)開關(guān)S接2時，相當(dāng)于將電容器的兩極板直接用導(dǎo)線連接起來，電容器正、負(fù)極板上電荷發(fā)

生中和.在電子移動過程中，形成電流.

放電開始電流較大（填“大”或“小）隨著兩極板上的電荷量逐漸減小，電路中的電流逐漸減小（填“增大”或“減

小”），兩極板間的電壓也逐漸減小到零.

2.實驗步驟

（1）按圖連接好電路.

（2）把單刀雙擲開關(guān)S打在上面，便觸點(diǎn)1與觸點(diǎn)2連通，觀察電容器的充電現(xiàn)象，并將結(jié)果記錄在表格中.

⑶將單刀雙擲開關(guān)S打在下面，便觸點(diǎn)3與觸點(diǎn)2連通，觀察電容器的放電現(xiàn)象，并將結(jié)果記錄在表格中.

（4）記錄好實驗結(jié)果，關(guān)閉電源.

3.注意事項

⑴電流表要選用小量程的靈敏電流計.

（2）要選擇大容量的電容器.

（3）實驗要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行.

4典例引領(lǐng)

（2023?山東?統(tǒng)考高考真題）電容儲能已經(jīng)在電動汽車，風(fēng)、光發(fā)電、脈沖電源等方面得到廣泛應(yīng)用。某同

學(xué)設(shè)計圖甲所示電路，探究不同電壓下電容器的充、放電過程，器材如下：

電容器C（額定電壓10V,電容標(biāo)識不清）；

電源E（電動勢12V,內(nèi)阻不計）；

電壓表V（量程15V,內(nèi)阻很大）；

回答以下問題：

（1）按照圖甲連接電路，閉合開關(guān)若要升高電容器充電電壓，滑動變阻器滑片應(yīng)向端滑動

（填“a”或"b”）。

（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，電壓表表盤如圖乙所示，示數(shù)為V（保留I位小數(shù)）。

（4）本電路中所使用電容器的電容約為F（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（5）電容器充電后，將開關(guān)‘2擲向2,發(fā)光二極管（填“□，，或“口2?）閃光。

☆即時檢測

(2023?山西?統(tǒng)考高考真題)在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，所用器材如下：電池、電容器、電阻

箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關(guān)以及導(dǎo)線若干。

(1)用多用電表的電壓擋檢測電池的電壓。檢測時，紅表筆應(yīng)該與電池的(填“正極”或“負(fù)極”)

接觸。

(2)某同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖(a)所示。先將電阻箱的限值調(diào)為"，將單刀雙擲開關(guān)S與“1”端相接,

記錄電流隨時間的變化。電容器充電完成后，開關(guān)S再與“2”端相接，相接后小燈泡亮度變化情況可能

是0(填正確答案標(biāo)號)

A.迅速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定

B.亮度逐漸增大，然后趨于穩(wěn)定

C.迅速變亮，然后亮度逐漸減小至熄滅

考向2電容器

1.電容

(1)定義：電容器所帶的型通量與電容器兩極板之間的蟲勢差之匕.

(2)定義式：C=￡.

(3)單位：法拉(F)、微法(四)、皮法(pF).lF=l^HF=lI12pF.

(4)意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的高低.

(5)決定因素：由電容器本身物理條件(大小、形狀、極板相對位置及電介質(zhì))決定，與電容器是否帶電及電壓

無關(guān).

2.平行板電容器的電容

(1)決定因素：兩極板的正對面積、電介質(zhì)的相對介電常數(shù)、兩板間的距離.

(2)決定式：0=晶?

3.對公式C=g的理解

電容。=稔，不能理解為電容C與。成正比、與U成反比，一個電容器電容的大小是由電容器本身的因素

決定的，與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。

☆典例引領(lǐng)

...........

☆即時檢測

考向3平行板電容器的動態(tài)分析

1.運(yùn)用電容的定義式和決定式分析電容器相關(guān)量變化的思路

固定，。板可左右平行移動，閉合開關(guān)，一段時間后再斷開開關(guān)，從C板發(fā)射一電子，恰能運(yùn)動到A點(diǎn)后

再返回，已知A到。板的距離是板間距離的三分之一，電子質(zhì)最為〃?，電荷量為e,忽略電子的重力，則

（）

B.若要讓電子能夠到達(dá)。板，可將。板向左平移至A點(diǎn)或A點(diǎn)左側(cè)某位置

C.若要讓電子能夠到達(dá)。板，可將。板向右平移至某位置

D.若要讓電子能夠到達(dá)。板，可閉合開關(guān)，再將。板向右平移至某位置

更好題沖關(guān)

【基礎(chǔ)過關(guān)】

B.帶電小球帶負(fù)電

D.帶電小球在電容器中下落過程的加速度大小為g

2.（2023?湖北?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，平行板電容器通過理想二極管與電池相連，當(dāng)二極板間距離減小

后，則兩板間的電壓U和電場強(qiáng)度￡,電容器電容C及電量。與原來相比（）

A.U變小B.E變大

C.。不變D.。不變

3.（2023秋?黑龍江雞西?高三?？计谀┤鐖D所示，平行板電容器在充電后不切斷電源，此時極板間有一帶

電塵粒恰能在電場中靜止，當(dāng)正對的平行板左右錯開一些時（）

AB

A.帶電塵粒將向上運(yùn)動B.帶電塵粒將保持靜止

C.極板所帶電荷量增加D.極板間的電場強(qiáng)度增大

4.（2023?陜西?陜西師大附中?？寄M預(yù)測）傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受

到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、

記錄和控制等要求，它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。如圖所示是測定液面高度h的電容式傳感

器示意圖，￡為電源，G為靈敏電流計，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液

體。已知電流從靈敏電流計左邊接線柱流進(jìn)電流計，指針向左偏。如果在導(dǎo)電液體的深度。發(fā)生變化時觀察

到指針正向左偏轉(zhuǎn)，則（）

A.導(dǎo)體芯A所帶電荷曷在增加,液體的深度人在增大

B.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度力在增大

C.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度〃在減小

D.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度〃在減小

5.（多選）（2023?浙江金華?模擬預(yù)測）甲圖為可變電容器，某同學(xué)用乙圖示電路研究可變電容器的充放電實

驗。電容器原來不帶電，電壓表和電流表為理想直流電表。單刀雙擲開關(guān)先接1,穩(wěn)定后，緩慢減小電容器

兩極板的正對面枳。下列說法正確的是（）

A.緩慢減小電容器兩極板正對面積過程中，電阻中電流向下

B.緩慢減小電容器兩極板正對面積過程中，電阻R中電流向上

C.若開關(guān)接1穩(wěn)定后斷開，在減小電容器兩極板正對面積過程中，電壓表示數(shù)增大

D.若開關(guān)接I穩(wěn)定后斷開，在減小電容器兩極板正對面積過程中，電壓表示數(shù)減小

6.（多選）（2023?海南海口?海南中學(xué)校考三模）獨(dú)石電容器廣泛應(yīng)用于電子精密儀器，是多個簡單平行板電

容器的并聯(lián)體。如圖所示，平行板電容器與二極管用聯(lián)，再與電壓恒定的電源保持相連，電容器的下極板B

接地，一帶電油滴恰好靜止在電容器兩板間的。點(diǎn)，現(xiàn)將A板上移一小段距離，則（）

A

?P

-

A.帶電油滴帶正電B.平行板電容器的電壓U不變

C.平行板電容器兩極板間的場強(qiáng)石不變D.帶電油滴在。點(diǎn)的電勢能減小

7.（2023?湖南長沙?長沙一中?？级＃┰凇坝脗鞲衅饔^察電容器的充放電過程”實驗中，按圖I所示連接電

路。電源電動勢為8.0V,內(nèi)阻可以忽略。單刀雙擲開關(guān)S先跟2相接，某時刻開關(guān)改接1,一段時間后，把

開關(guān)再改接2。實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間的變化情況。

（1）如果用歐姆表直接連接待測電容器（未充電）兩端，觀察到指針的偏轉(zhuǎn)情況是；

A.偏轉(zhuǎn)角度一直很小

B.偏轉(zhuǎn)角度一直很大

C.偏轉(zhuǎn)角度逐漸增大

D.偏軌角度先很大，再逐漸減小

（2）電容器充電后，開關(guān)S改接2使電容器進(jìn)行放電，此過程得到的/T圖像如圖2所示，如果不改變電

路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則此過程的/一曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積將（選填“減小又不

變"或"增大'）。

8.（2023?四川遂寧.統(tǒng)考三模）某同學(xué)在實驗室發(fā)現(xiàn)一只電壓標(biāo)稱為10V、電容標(biāo)稱模糊的電容器，現(xiàn)他找

了以下器材來測該電容器的電容值。

蓄電池：20V,內(nèi)阻可不計

電壓表：12V,內(nèi)阻很大

定值電阻有三只：10C;50Q；10DQ

滑動變阻器：標(biāo)稱為“30V,50C”

一只單刀單擲開關(guān)：S.

一只單刀雙擲開關(guān)：S2

一臺數(shù)字電流計，可接電子顯示屏，顯示電流隨時間的變化過程

實驗操作步驟如下：

（1）該同學(xué)按圖1所示電路圖進(jìn)行組裝電路，則定值電阻R/阻值應(yīng)選—Q。

（2）他先閉合開關(guān)Si，S2刀片擲于，調(diào)節(jié)滑動變阻器4，穩(wěn)定后讀出電壓表讀數(shù)為4V。然后，

他把S2刀片擲于,在電子顯示屏上得到如圖2中的甲曲線。

（3）利用單位面積法算得〃圖中甲曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面枳為0.04mAs,已知電容器放電時其內(nèi)阻可以

忽略不計，則電容器的電容為C=F。

（4）接著，他以同樣的操作步驟，重新調(diào)節(jié)滑動變阻器Rz，在電子顯示屏上得到如圖2中的乙曲線，則穩(wěn)

定時電壓表讀數(shù)為Vo（保留兩位有效數(shù)字）

【能力提升】

9.（2023?廣東廣州?華南師大附中?？既＃┤鐖D所示，兩個相同的半圓形金屬板相互靠近、水平放置，板

間可視為真空。兩金屬板分別與電源兩極相連。上極板可繞過圓心且垂直于半圓面的軸轉(zhuǎn)動。開始時，兩極

板邊緣完全對齊，閉合開關(guān)S后，兩板間的一個帶電微粒恰好靜止；然后讓上極板轉(zhuǎn)過5。（微粒仍在兩板

間）忽略電場邊緣效應(yīng)，則（）

A.斷開開關(guān)S后，微粒將豎直下落

B.轉(zhuǎn)動前后，電容器的電容之比為36：35

C.轉(zhuǎn)動過程中，有從a-〃的電流流過電阻R

D.斷開開關(guān)S后，上極板再轉(zhuǎn)動5°,微粒仍然靜止

10.（2023?甘肅,統(tǒng)考三模）如圖所示，一對面積較大的平行板電容器A8水平放置，4板帶正電荷，8板接

地，。為兩板中點(diǎn)，再使4、B分別以中心點(diǎn)0、（）'為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過一個相同的小角度仇下列結(jié)論

正確的是（）

A.電容器A8的電容不變B.兩板間電場強(qiáng)度變大

C.兩板間的。點(diǎn)電勢增大D.兩板間的。點(diǎn)電勢降低

A.材料溫度升高，極板所帶電荷量增大

B.滑動變阻器滑片向下滑動少許可以提高檢測儀的工作電壓

C.檢測到靈敏電流計的電流方向為從。到“，說明材料溫度降低

D.檢測結(jié)束，斷開開關(guān)，靈敏電流計上有從。到人的短暫電流

12.（2023,福建?模擬預(yù)測）如圖，水平放置的A、B板和M、N板分別組成平行板電容器C1和4,人板通

過一理想二極管與M板相連接，B板和N板都接地。M、N兩校之間插有電介質(zhì)，A板和B板正中均有一

小孔，兩孔在同一豎直線上?，F(xiàn)讓A板帶正電，穩(wěn)定后，一帶電液滴從小孔正上方由靜止開始下落，穿過

小孔到達(dá)B板處速度恰為零?？諝庾枇雎圆挥嫞瑯O板間電場視為勻強(qiáng)電場。下列說法正確的是（）

m,q\

A——：J——————M

A.僅將A板向下移動一小段距離后，A板電勢升高

B.僅將N板向右移一小段距離時，G、均不充放電

C.僅在MN板間更換相對介電常數(shù)更大的電介質(zhì)時，G充電&放電

D.M板向下移動一小段距離時，液滴不能穿過B板小孔

13.（多選）（2023?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，水平放置的平行金屬板電容器帶等量異號電荷，電容

器的電容為C，兩極板的長度均為L，板間距離也為L,°°|是兩板之間的中線，一質(zhì)量為〃?、電荷量為鄉(xiāng)

的帶正電小球從M板左側(cè)與M板等高的A點(diǎn)以某一速度水平向右拋出，恰好從。點(diǎn)進(jìn)入電場，然后從N

板的右邊緣離開電場，不考慮極板邊緣效應(yīng)，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

R.A7板帶正電

14.（多選）（2023?湖北?模擬預(yù)測）如圖所示，直流電源與一平行板電容器、理想二極管（正向電阻為零可以

視為短路，反向電阻無窮大可以視為斷路）連接，二極管一端接地。閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，一帶電油滴位

于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）

A.將平行板電容器下極板向下移動，則P點(diǎn)的電勢不變

B.將平行板電容器上極板向上移動，則0點(diǎn)的電勢不變

C.減小極板間的正對面積，帶電油滴會向上移動

D.無論哪個極板向上移動還是向下移動,帶電油滴都不可能向下運(yùn)動

15.（多選）（2（）23?安徽蕪湖?統(tǒng)考二模）通過手機(jī)內(nèi)電容式加速度傳感器可以實現(xiàn)運(yùn)動步數(shù)的測量，傳感器

原理如圖，電容器的M極板固定，當(dāng)手機(jī)的加速度變化時，與彈簧相連的N極板只能按圖中標(biāo)識的“前后”

方向運(yùn)動，圖中R為定值電阻。二列對傳感器描述正確的是（）

A.靜止時，電流表示數(shù)為零，電容器M極板帶負(fù)電

B.由靜止突然向前加速時，電容器的電容減小

C.由靜止突然向前加速時，電流由〃向〃流過電流表

D.保持向前勻減速運(yùn)動時，電阻R以恒定功率發(fā)熱

16.（多選）（2023?湖南郴州?郴州一中校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示,G為靜電計，M、N為平行板電容器的

金屬板，開始時開關(guān)S閉合，靜電計指針張開一定角度。若不考慮靜電計引起的電荷量變化，則下列說法正

確的是（）

A.保持開關(guān)S閉合，將兩極板間距減小，兩極板間的電場強(qiáng)度用增大

B.保持開關(guān)S閉合，將滑動變阻器R的滑片P向左移動，靜電計指針張開角度變大

C.斷開開關(guān)S后，緊貼N極板插入金屬板，靜電計指針張開角度變小

D.斷開開關(guān)S后，將兩極板間距增大，兩極板間的電勢差U減小

17.（2023?黑龍江哈爾濱?哈爾濱三中?？寄M預(yù)測）在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中，某研究小組同

學(xué)按照圖甲所示連接電路，并將傳感器與計算機(jī)相連。實驗時，先將開關(guān)S擲向1,一段時間后，將開關(guān)擲

向2,傳感器將信息傳入計算機(jī)屏幕上，顯示出電流或電壓隨時間變化的圖線。

（1）由電路圖可知，傳感器1應(yīng)為,傳感器2應(yīng)為。

A.電流傳感器B.電壓傳感器C.溫度傳感器D.壓力傳感器

（2）用U表示電容器兩端的電壓，/表示電路中的電流，當(dāng)開關(guān)擲向I后的一段時間里，下列圖像正確的

有。

（3）開關(guān)擲向2后，通過R的電流方向為（填“向上””或“向下”）。

（4）若電源電動勢為2V,開關(guān)擲向2后，通過R的電流大小的變化圖像如圖乙所示，則該電容器的電容

為F。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

18.（2023?湖南岳陽?統(tǒng)考模擬預(yù)測）用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，請完成下列實驗內(nèi)容。

（1）實驗時，要通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向來觀測電路中電流的方向。因此電流表應(yīng)采用圖乙中的（選

填“a"、"b”）；

（2）依照圖中所示的電路圖，將圖乙的實驗器材用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實驗電路（圖中已有部

分連接）：

（3）開關(guān)S接I后，小燈泡L（填選項前的字母）：

A.一直不亮

B.逐漸變亮，穩(wěn)定后保持亮度不變

C.突然變亮，然后逐漸變暗，直到熄滅

（4）開關(guān)S接1足夠長時間后，再將開關(guān)S接2。開關(guān)S接2之后電壓表讀數(shù)（選填“逐漸增大”“逐

漸減小''）：

（5）圖乙中電容器的電容為—FIFO當(dāng)電容器的電壓為10V時其帶電量為C（保留兩位有效數(shù)字）。

19.（2023?福建宇德??？既＃┠硨嶒炐〗M利用如圖1所示的電路來觀察電容器充、放電現(xiàn)象。已知電流從

電表的“+”接線柱流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)，反之向左偏轉(zhuǎn)；電解電容器的長腳接電源正極，短腳接電源負(fù)極，

實驗室里部分器材如下：

A.電解電容器C（3000RF,25V）

B.電阻箱R（0-999.9Q）

C.定值電阻"。（阻值