《電容器》學(xué)案設(shè)計(jì)

1、?電容器?學(xué)案設(shè)計(jì) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電容器的結(jié)構(gòu)和功能 ,知道常見的電容器有哪些;2.了解不同的電容器電容量不同 ,知道哪些因素影響電容的大小;3.知道電容的單位。二、學(xué)習(xí)過(guò)程(一)閱讀故事萊頓瓶在十八世紀(jì)的四、五十年代 , 發(fā)電裝置的改善和大氣電現(xiàn)象的研究 ,吸引了物理學(xué)家們的廣泛興趣 ,1745年 ,普魯士的克萊斯特利用導(dǎo)線將摩擦所起的電引向裝有鐵釘?shù)牟Ａ俊．?dāng)他用手觸及鐵釘時(shí) ,受到猛烈的一擊。可能是在這個(gè)發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)下 ,萊頓大學(xué)的穆森布魯克(P.Musschenbrok)在1746年創(chuàng)造了一種可儲(chǔ)存大量電荷的小器件。這種器件以他工作的城市命名 ,被稱為“萊頓瓶。因?yàn)樗吹胶貌蝗菀资?/p>

2、集的電卻很容易地在空氣中逐漸消失 ,他想尋找一種保存電的方法。有一天 ,他用一支槍管懸在空中 ,用起電機(jī)與槍管連著 ,另用一根銅線從槍管中引出 ,浸入一個(gè)盛有水的玻璃瓶中 ,他讓一個(gè)助手一只手握著玻璃瓶 ,馬森布羅克在一旁使勁搖動(dòng)起電機(jī)。這時(shí)他的助手不小心將中另一只手與槍管碰上 ,他猛然感到一次強(qiáng)烈的電擊 ,喊了起來(lái)。馬森布羅克于是與助手互換了一下 ,讓助手搖起電機(jī) ,他自己一手拿水瓶子 ,另一只手去碰槍管。在一封信里他描述了這次實(shí)驗(yàn)結(jié)果：“我想告訴你一個(gè)新奇但是可怕的實(shí)驗(yàn)事實(shí) ,但我警告你無(wú)論如何也不要再重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。把容器放在右手上 ,我試圖用另一只手從充電的鐵柱上引出火花。突然 ,我的手

3、受到了一下力量很大的打擊 ,使我的全身都震動(dòng)了 ,手臂和身體產(chǎn)生了一種無(wú)法形容的恐怖感覺(jué)。一句話 ,我以為我命休矣。雖然穆森布魯克不愿再做這個(gè)實(shí)驗(yàn) ,但他由此得出結(jié)論：把帶電體放在玻璃瓶?jī)?nèi)可以把電保存下來(lái)。只是當(dāng)時(shí)搞不清楚起保存電作用的究竟是瓶子還是瓶子里的水 ,后來(lái)人們就把這個(gè)蓄電的瓶子稱作“萊頓瓶 ,這個(gè)實(shí)驗(yàn)稱為“萊頓瓶實(shí)驗(yàn)。這種“電震現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) ,轟動(dòng)一時(shí) ,極大的增加了人們對(duì)萊頓瓶的關(guān)注。穆森布魯克的警告起了相反的作用 ,人們?cè)诟笠?guī)模地重復(fù)進(jìn)行著這種實(shí)驗(yàn) ,有時(shí)這種實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)直成了一種娛樂(lè)游戲。人們用萊頓瓶作火花放電殺老鼠的表演 ,有人用它來(lái)點(diǎn)酒精和火藥。其中規(guī)模最壯觀的一次示范表演是法

4、國(guó)人諾萊特在巴黎圣母院前作的。諾萊特邀請(qǐng)了法王路易十五的皇室成員臨場(chǎng)觀看表演。他調(diào)來(lái)了七百個(gè)修道士 ,讓他們手拉手排成一行 ,全長(zhǎng)達(dá)900英尺 ,約275米 ,隊(duì)伍十分壯觀。讓排頭的修道士用手拿住萊頓瓶 ,排尾的修道士手握萊頓瓶的引線 ,接著讓萊頓瓶起電 ,結(jié)果七百個(gè)修道士因受電擊幾乎同時(shí)跳了起來(lái) ,在場(chǎng)的人無(wú)不為之目瞪口呆。(二)感知電容器富蘭克林就是利用萊頓瓶收集了來(lái)自雷電的電荷 ,并做了許多相關(guān)實(shí)驗(yàn)。各種形式的萊頓瓶當(dāng)今仍然被應(yīng)用于各種電氣設(shè)備中。不過(guò) ,今天使用的這些儲(chǔ)存電荷的新器件 ,其形式新穎 ,尺寸更小 ,連名字也改了 ,稱為電容器。(展示各種各樣電容器的圖片)如：照相機(jī)的外置閃

5、光燈 ,電腦的鍵盤等都是電容器。(三)認(rèn)識(shí)電容器(1)構(gòu)成和分類閱讀課本14頁(yè)和15頁(yè)1.構(gòu)成：任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器。這兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容器的電極。2.分類：按電介質(zhì)的不同分,有紙介電容器、陶瓷電容器、電解電容器等。(2)紙質(zhì)電容器的構(gòu)造(扒開廢舊的電容器)觀察紙質(zhì)電容器的構(gòu)造 ,了解其組成。該元件有兩片錫箔(導(dǎo)體) ,中間是一層薄紙(絕緣體)。像這樣 ,在兩個(gè)正對(duì)的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)電介質(zhì) ,就構(gòu)成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器 ,叫做平行板電容器。(3)電容器的充放電(演示實(shí)驗(yàn))按圖連結(jié)電路并實(shí)驗(yàn)提示：充電過(guò)程中由電源獲得的電能以勻強(qiáng)電場(chǎng)的形式儲(chǔ)存在電場(chǎng)中 ,稱為

6、電場(chǎng)能;放電過(guò)程 ,實(shí)際上是兩極板上的電荷相中和 ,放電過(guò)程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。(播放flash)電容器的充放電過(guò)程充電：使電容器的兩個(gè)極板帶上等量異種電荷的過(guò)程。放電：使電容器兩極板上的電荷中和的過(guò)程。(4)電容器的電容1.電容(展示水容器 )當(dāng)我們向各容器灌水時(shí) ,容器內(nèi)水面便升高?？梢钥闯鯽、b、c、d四個(gè)容器水面都增加一個(gè)單位高度 ,需要灌入的水量是不同的。水面升高一個(gè)單位高度需要灌入的水量由容器本身的性質(zhì)決定。電容器的電容也是一樣 ,不同的電容器容納電荷的本領(lǐng)不一樣。如果一個(gè)導(dǎo)體的電容比另一個(gè)導(dǎo)體的電容大表示每當(dāng)升高單位電壓時(shí) ,這個(gè)導(dǎo)體上需要增加的電量比另一個(gè)多。2.影響電

7、容的因素一般來(lái)說(shuō) ,電容器極板的正對(duì)面積越大 ,極板間的距離越近 ,電容器的電容就越大 ,極板間的電介質(zhì)的性質(zhì)也會(huì)影響電容器的電容量。3.電容的單位(閱讀課本15頁(yè))電容的單位以及單位的換算關(guān)系。(四)課堂練習(xí)完成課本15頁(yè)“問(wèn)題和練習(xí)。(五)小結(jié)分組小結(jié)本節(jié)課內(nèi)容。三、課后練習(xí)1.有關(guān)電容器的單位及換算正確的選項(xiàng)是( )A.電容的單位是庫(kù)侖B.電容的國(guó)際單位是法拉;C.1法=10-6微法;21世紀(jì)D.法拉是個(gè)很小的單位2.關(guān)于電容器 ,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A.電容器兩板正對(duì)面積變大 ,電容變小B.電容器兩板距離變大 ,電容變小C.兩板間放入電介質(zhì) ,電容變大D.兩板間電壓增大 ,電容變

8、大。3.以下電容器的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A.電容器由兩個(gè)彼此絕緣的正對(duì)極板構(gòu)成B.電容器只能儲(chǔ)存同種電荷;C.照相機(jī)閃光燈應(yīng)用電容器放電發(fā)出強(qiáng)光D.電容器既能充電 ,也能放電4.如圖是電容式話筒的示意圖 ,它是利用電容器制作的傳感器 ,話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬層 ,膜后距膜幾十微米處有一金屬板 ,振動(dòng)膜的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極 ,在兩極間加一電壓 ,人對(duì)話筒講話時(shí) ,振動(dòng)膜前后振動(dòng) ,使電容發(fā)生變化 ,導(dǎo)致話筒所在電路中的其它量發(fā)生變化 ,使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化成電信號(hào) ,其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容兩極間的( )A.距離變化 B.正對(duì)面積變化 C.介質(zhì)變化 D.電壓變化5.據(jù)預(yù)測(cè) ,21世紀(jì)智能機(jī)器人將進(jìn)入家庭。各種各樣的傳感器是智能機(jī)器人的核心局部 ,傳感器是一種將感受到的物理量(如光、熱、力、聲等)轉(zhuǎn)化成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)的轉(zhuǎn)化裝置。圖1-4-2是一種測(cè)量壓力的電容式傳感器 ,當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí) ,可使膜片產(chǎn)生壓力發(fā)生形變 ,引起電容的變化 ,將電容器、靈