電容器與電容教學(xué)設(shè)計(jì)

1、電容器與電容教學(xué)設(shè)計(jì)物理師范三班 沈亞南 222011315231295課型：新授課 課時(shí)：一課時(shí)教材分析電容器、電容是高考的熱點(diǎn)，是電場(chǎng)一章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在教材中占有重要地位。它是學(xué)完勻強(qiáng)電場(chǎng)后的一個(gè)重要應(yīng)用，也是后面學(xué)習(xí)交流電路（電感和電容對(duì)交流電的影響）和電子線路（電磁振蕩）的預(yù)備知識(shí)，在教材中起承上啟下的作用。學(xué)情分析通過這一堂課的教學(xué)，讓學(xué)生知道電容器的結(jié)構(gòu)，明確電容器的作用，了解電容器的工作方式，重點(diǎn)掌握電容器的電容概念，知道它們與電量、電壓無關(guān)。教 學(xué) 目 標(biāo)（一） 知識(shí)與技能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/U ，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。3、知道平行板電容

2、器的電容與什么因素有關(guān)。（二）過程與方法通過本節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力、實(shí)驗(yàn)觀察能力和抽象思維能力（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀電容器兩極板帶等量異種電荷，體現(xiàn)物理學(xué)中的對(duì)稱美；滲透了事物的本質(zhì)由自身的因素決定，即內(nèi)因決定，不由外因決定的觀點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)電容的概念及決定電容大小的因素電容的概念，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) 方 法類比法、實(shí)驗(yàn)法探究、講授、討論、練習(xí)教 學(xué) 活 動(dòng)（一）引入新課前邊我們知道兩塊平行金屬板間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，今天我們繼續(xù)學(xué)習(xí)一種類似于平行金屬板構(gòu)造的元件電容器。（二）進(jìn)行新課1、電容器教師：出示電容器示教板，放幻燈，使學(xué)生仔細(xì)觀察，找出電容器

3、的共同點(diǎn)，下一定義。學(xué)生總結(jié)，教師評(píng)析，得出電容器的概念：電容器：任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個(gè)電容器。指出前面提到的平行板電容器就是一種最簡(jiǎn)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(shí)。（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(chǎng)，具有電場(chǎng)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：電源能量電場(chǎng)能；放電：電場(chǎng)能其他形式能指出電容器所帶電荷量：每個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值.過渡電容器是

4、容納電荷的容器。一個(gè)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(duì)上述問題，不能在電壓不同這種不對(duì)等情況下比較電量。應(yīng)在相同電壓下討論?？扇? V電壓下對(duì)比它們的電量。學(xué)生動(dòng)手計(jì)算甲： 乙： ，所以甲容納電荷的本領(lǐng)大。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)。教師指出：引入一個(gè)新的物理量電容來描述。投影電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，

5、叫做電容器的電容，在數(shù)值上等于使兩板間電勢(shì)差為1 V時(shí)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不由Q、U決定Q=CU，Q由C、U決定U= Q/C，U由Q、C決定物理意義：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(hào)：F 1F=1 C/V1 F=106F=1012pF引導(dǎo)學(xué)生類比理解電容器 水容器 容納電荷的能力 容納水的能力 單位電壓電容器所帶電量 單位深度水容器所帶水量（體積V） （橫截面積） 確定的電容器C確定 確

6、定的水容器S確定即：C由電容器自身決定 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(jì)：測(cè)量電勢(shì)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(cè)出兩導(dǎo)體間的電勢(shì)差。演示將平行板電容器的一板A固定于鐵架臺(tái)上且與一外殼接地的靜電計(jì)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(jì)指針偏角反映A、B兩板間電勢(shì)差。現(xiàn)象指針偏角減小。引導(dǎo)學(xué)生分析給電容器充電后斷開電源，電源不再繼續(xù)對(duì)電容器充電，同時(shí)也沒有導(dǎo)線將兩板相連，電容器也不會(huì)放電.即此時(shí)，電容器所帶電荷量不變。學(xué)生分析現(xiàn)象根據(jù) ，Q不變而U減小，C增大

7、.即d越小，C越大。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(duì)面積?，F(xiàn)象指針偏角偏大。學(xué)生分析由 ，S越小，U越大，C越小。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(dòng)，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 ，則C增大。告知學(xué)生板間充滿某種介質(zhì)時(shí)，C會(huì)變?yōu)榘彘g為真空時(shí)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(gè)導(dǎo)體的大小和形狀，兩個(gè)導(dǎo)體的相對(duì)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。出示板書決定式： （平行板電容器），式中k為靜電力常

8、量。說明：真空中介電常數(shù) ，充滿某種介質(zhì)時(shí)，電容變大為真空時(shí)的 倍， 是一個(gè)常數(shù)，與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。所以上式又寫為：4、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1.75甲、乙的電容器上寫著兩個(gè)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(duì)面積。一個(gè)是電容值，一個(gè)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(shí)，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(shí)的電

9、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(gè)重要參量。使用前，應(yīng)看清它的這兩個(gè)參量才能正確使用。其他電器元件也有它的參量，學(xué)生應(yīng)養(yǎng)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(cuò)。如課本圖1.75乙中的電解電容器兩個(gè)引線一長(zhǎng)一短，短者為負(fù)，使用時(shí)注意區(qū)分。讓學(xué)生注意各種電容器的表示符號(hào)。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)通過本節(jié)學(xué)習(xí)，主要學(xué)了以下幾點(diǎn)：1、電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量電場(chǎng)能電容器的放電：電容器與導(dǎo)線相連，電場(chǎng)能其他形式能2、電容：描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。，C不由 Q、U決定，C由 、S、d電容器自身因素決定。3、學(xué)到了一種處理問題的方法：遇到不易理解的問題可以用熟知的東西類比理解作 業(yè)教 學(xué) 后 記電容器雖不屬本章教學(xué)的重點(diǎn)，但近年高考中平行板電容器的命題頻率較高，且本章在高考考查中最