電容器的電容教學(xué)導(dǎo)案

1、電容器的電容教案作者:日期:3教師課堂教學(xué)設(shè)計總課時 第15課時2017 年9月18日本節(jié)授課內(nèi)容：第八節(jié)電容器的電容，個人觀點(diǎn)備課人：范士豪【教學(xué)目標(biāo)】1、知道電容器以及常用的電容器。2、理解電容的定義式 C=Q，并會進(jìn)行有關(guān)的計算。U3、知道平行板電容器的電容與什么因素有關(guān)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：電容的概念及決定電容大小的因素教學(xué)難點(diǎn)：電容的概念，電容器的電量與電壓的關(guān)系，電容器的充放電過程【教學(xué)課時】1課時來源教學(xué)過程(一)弓1入新課前邊我們知道兩塊平行金屬板間的電場是勻強(qiáng)電場，今天我們繼續(xù)學(xué)習(xí)一種類似于平行金 屬板構(gòu)造的元件一一電容器。(二)進(jìn)行新課1、電容器教師：出示電容器示教

2、板，放幻燈，使學(xué)生仔細(xì)觀察，找出電容器的共同點(diǎn)，下一定義。學(xué)生總結(jié)，教師評析，得出電容器的概念：電容器：任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個電容器。指出前面提到的平行板電容器就是一種最簡單的電容器。下面以平行板電容器為例來 學(xué)習(xí)有關(guān)電容器的一些基本知識。(1) 充電：電容器兩板分別接在電池兩端，兩板帶上等量異種電荷的過程。(2) 放電：充了電的電容器的兩板用導(dǎo)線相連，使兩板上正、負(fù)電荷中和的過程。指出兩過程分別有短暫的充電電流，放電電流。討論：充電后兩板間有了電場，具有電場能，你能分析一下充電、放電過程能量如何轉(zhuǎn)化？學(xué)生分析得充電：電源能量t電場能；放電：電場能t其他形式能指出電容器所帶

3、電荷量：每個極板所帶電荷量的絕對值過渡電容器是容納電荷的容器。一個電容器容納電荷的本領(lǐng)如何描述呢？用電容器所 帶電荷量描述嗎?2、電容問題甲電容器兩板各帶2 C電量，板間電壓為 2000 V ,乙電容器兩板各帶 3 C電量, 板間電壓為4000 V,能否說乙電容器容納電荷的能力大呢?學(xué)生討論得不能。電容器所帶電量越多，板間電壓越大。對上述問題，不能在電壓不1 V電壓下對比它們的電量。同這種不對等情況下比較電量。應(yīng)在相同電壓下討論。可取2C3C學(xué)生動手計算甲：2C 乙： 3C ，所以甲容納電荷的本領(lǐng)大。2000V4000V學(xué)生總結(jié)可用電容器所帶電量與兩板間電壓的比值來描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。教

4、師指出：引入一個新的物理量一一電容來描述。投影電容器所帶電荷量 Q與電容器兩極板間的電勢差 U的比值，叫做電容器的電容，在數(shù)值上等于使兩板間電勢差為1V時電容器所帶電荷量。提醒學(xué)生這是比值定義法定義的。問題C由Q、U決定嗎?學(xué)生思考回答C不由Q、U這些外界因素決定，因?yàn)橐隒是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的，是電容器本身的特性，故C由自身?xiàng)l件決定。板書定義式：C = Q , C不由Q、U決定UQ=CU, Q 由 C、U 決定U= Q, U 由 Q、C 決定C物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。單位：法拉符號：F 1F=1 C/V6 121 F=10 卩 F=10 pF引導(dǎo)學(xué)生類比理解電容

5、器容納電荷的能力單位電壓電容器所帶電量c=Q確定的電容器C確定即：C由電容器自身決定水容器容納水的能力2單位深度水容器所帶水量（體積V）VS （橫截面積）hI確定的水容器S確定即: S由水容器自身決定問題那C由電容器自身的哪些因素決定?3、平行板電容器介紹靜電計：測量電勢差。它的金屬球接一導(dǎo)體，金屬外殼接另一導(dǎo)體，從指針的偏 角可測出兩導(dǎo)體間的電勢差。演示將平行板電容器的一板 A固定于鐵架臺上且與一外殼接地的靜電計的金屬球連接， 手持有絕緣柄的板 B,將B板接地，用電池組給電容器充電后斷開電源，將B靠近A，靜電計指針偏角反映 A、 B兩板間電勢差?，F(xiàn)象指針偏角減小。引導(dǎo)學(xué)生分析給電容器充電后斷

6、開電源，電源不再繼續(xù)對電容器充電，同時也沒有導(dǎo) 線將兩板相連，電容器也不會放電 即此時，電容器所帶電荷量不變。Q學(xué)生分析現(xiàn)象根據(jù) CQ不變而U減小， C增大.即d越小，C越大。U告知學(xué)生精確實(shí)驗(yàn)告訴我們，C和d成反比。演示減小兩板正對面積。現(xiàn)象指針偏角偏大。學(xué)生分析由C=Q, S越小，U越大，C越小。U告知學(xué)生精密實(shí)驗(yàn)表明：C與S成正比。演示B板不動，在兩板間插入一塊電介質(zhì)板?，F(xiàn)象指針偏角減小。學(xué)生分析板間插入電介質(zhì)，U減小，由c = Q，貝y C增大。U告知學(xué)生板間充滿某種介質(zhì)時，C會變?yōu)榘彘g為真空時的若干倍，這一倍數(shù)叫這種介質(zhì)的介電常數(shù)，用£表示。精確實(shí)驗(yàn)表明 C與£成

7、正比。課本中給出幾種電介質(zhì)的介電常數(shù)。指出電容器的電容是由兩個導(dǎo)體的大小和形狀，兩個導(dǎo)體的相對位置及極板間的電介 質(zhì)決定的。引言精確實(shí)驗(yàn)可得電容器的決定式。出示板書sS決定式：C ='（平行板電容器），式中k為靜電力常量。4 二 kd個常說明：真空中介電常數(shù)；=1，充滿某種介質(zhì)時，電容變大為真空時的；r倍，；r是數(shù)，與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為介質(zhì)的相對介電常數(shù)。所以上式又寫為：c rS4兀kd4、常用電容器出示電容器示教板說明電容器從構(gòu)造上看，分固定電容器和可變電容器。投影片出示問題讓學(xué)生圍繞問題看書。 電解電容器的電容為什么一般較大？ 可變電容器通過改變什么因素來改變電容？ 課本圖1.7

8、 5甲、乙的電容器上寫著兩個數(shù)字，它們各表示什么？學(xué)生答 因其介質(zhì)為很薄的一層氧化膜，所以二極板可相距極近，所以電容值大。 正對面積。 一個是電容值，一個是額定電壓值。加在電容器兩極上的電壓超過某一值（擊穿電壓） 時，板間電介質(zhì)被擊穿。額定電壓應(yīng)小于擊穿電壓，電容器工作時的電壓不應(yīng)超過額定值。指出電容值及額定電壓值是電容器的兩個重要參量。使用前，應(yīng)看清它的這兩個參量才能正確使用。其他址器兀件也育它的參雖怙q應(yīng)菲成使用前先了解它們的參量的習(xí)慣.電解電容器的正負(fù)極不能接錯。如課本圖1.7 5乙中的電解電容器兩個引線一長一短，短者為負(fù)，使用時注意區(qū)分。讓學(xué)生注意各種電容器的表示符號。（三）實(shí)例探究基

9、本概念和規(guī)律的應(yīng)用【例1】平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連，在這種情況下，如增大4兩板間距d,則板間電勢差 U、電容器所帶電量 Q,板間場強(qiáng)E各如何改變？平行板電容器充電后，切斷與電源的連接。在這種情況下，如增大 d，則U、Q、E各如何改變？解析：充電后，繼續(xù)保持電容器與電源相連，電容器兩板間電勢差U不變?nèi)缭龃骴，則由Zr SQC =，C將減小，再 C =，Q減小，依E=U/d，E將增大。4 二 kdU【例2】平行板電容器充電后，與電池兩極斷開連接，當(dāng)兩極板間的距離減小時（）A .電容器的電容 C變大B .電容器極板的帶電量 Q變大C 電容器兩極間的電勢差 U變大D .電容

10、器兩極板間的電場強(qiáng)度E不變z S解析：平行板電容器的電容 Cr。當(dāng)兩極間距離d減小時，電容C變大，選項(xiàng)A正4兀kd確。充電后，切斷電容器與電源的連接，電容器所帶電荷量Q不變，B項(xiàng)錯誤。減小d, C增大而使U減小，選項(xiàng)C錯誤。由E = U = 4 kQ，則e不變，選項(xiàng)D正確。d Cd®r S答案：A、Dz s說明：求解平行板電容器問題，首先要分清是U不變還是Q不變，然后用C r確定4兀kdQUC的變化，再用 C 確定Q或U的變化，最后用 E確定E的變化。記住兩個結(jié)論：Ud保持電容器和電源連接，U不變；電容器充電后斷開電源，Q不變。電容器知識的綜合應(yīng)用9通過本節(jié)學(xué)習(xí)，主要學(xué)了以下幾點(diǎn):2

11、、電容：描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。QCT，C 不由 Q、UC，C由野、S、d電容器自身因素決定。4kd【例3】如圖所示，S閉合的瞬間和平行板電容器充電穩(wěn)定后增大兩極板距離的過程中，對 電阻R來說，有無電流通過，如果有，方向怎樣解析：S接通的瞬間，盡管電流無法通過電容器，但電容 器充電，即上板充正電，下板充負(fù)電，故R上有從A到B的電流。待充電完畢后，由于 U不變，增大兩極板間距離 d，C變小，Q =CU也變小，故電容器放電，R上有從B到A的 電流。AB說明：電容器充電、放電過程中，即電容器的電量變化時，電路中會形成瞬間電流。課堂小結(jié):1、電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量t電場能電容器的放電：電容器與導(dǎo)線相連，電場能t其他形式能卜電容器的充電|電容器與電源相連電源能"電場能電容器的