师：同学们，今天我们一起来学习高二物理粤教版第二单元第一课时——电容器与电容。学习内容包括识别电容器、电容器的充放电、电容器的电容以及决定电容的因素。电容器是生产和生活中常用的电子元件，教材列举了6种，或许大家不太熟悉。其实，当我们按下键盘，就是在用电容器传递打字信息；用闪光灯拍照，是在利用电容器储存的电量；按手指解锁手机，也是在用电容器传递指纹信息。既然电容器对生活如此重要，那它的构造是什么样的呢？下面请同学们跟随老师拆解一个电容器。
通过拆解过程，我们发现电容器构造很简单，两个金属片夹一张纸就构成了一个电容器。我们把任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体称为电容器，这两个导体就是电容器的两极，两极中间的绝缘体叫做电介质。电容器的示意图和电路中的符号如图所示。注意，电容器中的电介质是绝缘体，所以电容器在电路中不导通。认识了电容器的构成，那它是如何充放电的呢？我们通过实验观察一下。下图是实验器材和实验电路图。
电容器通过单刀双掷开关与电源连接，电流传感器检测充放电过程中流过回路的电流，电压传感器检测电容器两端的电压。小灯泡L1和L2起到指示作用。大家看实验操作，当将开关合上对电容器充电时，小灯泡L1变亮又熄灭，说明电路中有短暂电流通过；把开关联到另一侧对电容器放电时，小灯泡L2变亮又熄灭，说明电路中也有短暂电流流过。
DS系统记录了充放电过程中的电压和电流信息，请同学们认真观察。结合电流和电压的图像，请思考以下问题：一、充放电电流的变化有什么特征？通过分析可知，充电电流为正，放电电流为负，方向相反，且充电电流和放电电流都是由大变小到0。那么充放电电压变化有什么特征呢？通过分析发现，充电电压先增大后稳定到某个值，放电电压逐渐减小到0。充放电电流和电压为什么呈现这些特征呢？我们通过动画重现电容器的充放电过程。
首先看充电过程，当把电容器的两极与电源连通时，电容器极板出现等量异种电荷，电路中开始有电流，随着电荷量增加，两极板电压变大，电流减小。当两极板电压增大到等于电源电压时，电流减小到零，电压保持稳定，此过程中回路产生由负极板流向正极板的电流。电容器充电时，电源的化学能转化为电容器的电能储存起来。
当把电容器正负极板连通时，正负极板的异种电荷会中和，直至电容器变回电中性，回路中出现由正极板流向负极板的电流。此过程中电荷量减小，两极板电压减小，回路电流变小，直到变为零。放电过程中，电容器储存的电能释放出来，转化为其他形式的能量。
以上就是电容器充放电的规律和解释。通过这些解释可知，电容器电荷增加时，其两端电压也增加，那么两者有什么定量关系呢？首先要定量得到电容器中的电荷量，请思考it图像中i轴和t轴围成的面积有什么物理意义？电流i等于q除以t，虽然充放电流不是稳恒电流，但我们可以借助微元法，先将其细分，每一小段都看作恒定电流，长方形面积表示每一小段时间的电荷量，再累加求和，进而证明it图像所围面积表示某段时间内流过电路中的电荷量。这种先微元拆分再面积求和的方式，数学上叫积分，我们可以用计算机辅助求解。
下面我们用更精确的仪器探究q和u的关系。用一块集成实验电路板，电路图如下。给电容器连上可变电源和电流传感器，请大家仔细观察实验过程。我们用不同电压给电容器充放电，再利用计算机计算出充放电电荷量的大小。
把电压调为9.01伏，进行一次充放电操作；调为7.50伏，进行一次充放电操作；调为6.03伏，进行一次充放电操作；调为4.51伏，进行一次充放电操作；调为3.04伏，进行一次充放电操作；调为1.51伏，进行一次充放电操作。以下是DIS系统记录的充放电数据。
我们用计算机分别计算出每个电压下的电荷量。分析实验结果，从表格中看出电压变小时电荷量也减小。将它们描点绘图进行拟合，发现q和u的图像是一条通过原点的直线，q和u成正比关系。对同一个电容器，q和u的比值是一个恒定值，它可以表示电容器的特性。我们把两者的比值叫做电容，用c表示，其中q指的是一个极板电荷量的绝对值，c是描述电容器储存电荷本领大小的物理量。这种定义方式就是常用的比值定义法。电容可由q除以u计算得到，但与q和u无关。电容的单位是法拉，1法等于1库除以1伏。常用相关单位有微法和皮法，1法等于10的6次方微法，10的12次方皮法。电容器出厂时，厂家会标注好电容的额定电压，方便我们使用。既然电容大小与q和u无关，那么影响电容大小的因素有哪些呢？我们通过实验探究平行板电容器的影响因素。