電容器的電容 教學課件

合肥市第一中學

葛學松10.4電

容

器

的

電

容引入：問題1：電動公交車的儲能方式有哪些？如何實現(xiàn)能量的轉化？問題2：什么樣的結構才能“裝進”電荷并儲存起來？萊頓瓶（1746年荷蘭）（a）同學們分組實驗，拆開一個紙質電容器（b）歸納總結得出電容器的普遍構造活動一：分組觀察電容器的結構一電容器及其構造1.定義：在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質——電介質（空氣也是一種電介質），就構成了一個最簡單的電容器，叫做平行板電容器。任何兩個彼此絕緣又相互靠近的導體都可以構成電容器。兩個彼此絕緣又相距很近的導體如：平行板電容器（最簡單的電容器）兩塊平行金屬板-------------極板。中間的絕緣物質-------------電介質（例：空氣）電容器的極板電容器的極板電介質2.構造：一電容器及其構造活動二：觀察電容器的充放電現(xiàn)象二電容器的工作原理大電阻，減小電流，延長放電時間大電阻，減小電流，延長放電時間1學生分組連接電路，完成實驗操作過程，得到充電和放電的圖像，2分組對圖像觀察思考，明確電容器充電和放電的規(guī)律。電容器的充、放電過程及其工作原理1、充電過程①電壓逐漸增大，最終為確定值，與電源電壓相等。②有短暫電流，方向由電源正極流出的，電流由大到小直到為0。③電容器所帶電荷量增加、兩極板間電勢差增大、電容器中電場強度增強。充電結束：電容器所在電路中無電流、兩極板間電勢差與電源電壓相等、兩極板之間形成勻強電場、兩極板帶有等量異種電荷。＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QE充電電流兩板分別帶等量異種電荷，每個極板帶電量的絕對值叫電容器的帶電量。能量轉化：電源電能→

電容器電勢能。電容器的充、放電過程規(guī)律2、放電過程①電壓漸減減小，直到為0。②有短暫電流，方向為從電容器正極板流出的電流方向，電流由大到小直到為0。③電容器所帶電荷量減少、兩極板間電勢差降低、電容器中電場強度減弱。放電結束：電容器所在電路中無電流、兩極板不再帶有電荷、兩極板間電勢差為零。能量轉化：電容器電勢能→

其他形式能。＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q放電電流操作步驟：1.斷開S1，將S2撥到b位置，給電容器C2充電，并測出C2兩端電壓。2.保持S1斷開，將S2撥到a位置，測出C2兩端電壓，3.斷開S2，閉合S1，給C1放電。4.保持S1斷開，將S2撥到a位置，測量C2兩端電壓。5.斷開S2，閉合S1，給C1放電。6.重復操作4、5，完成數(shù)據(jù)記錄?；顒尤禾骄侩娙萜鲙щ娏縌與電勢差U的關系C1和C2是規(guī)格相同的電容器實驗次數(shù)12345C2的電荷量（Q）QQ/2Q/4Q/8Q/16C2兩端電壓（V)4.792.411.200.590.30三電容器的帶電量Q與兩極板間電勢差U的關系三電容器的帶電量Q與兩極板間電勢差U的關系1、學生分組完成實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)2、分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論結論：電容器C2的電荷量與兩極板間的電壓之比為定值是常量比值問題3：不同的電容器電荷量與電壓的比值有什么規(guī)律？問題4：電容器帶電量的定量計算？面積代表電荷量求面積定量研究：電容器的帶電量Q與兩極板間電勢差U的關系Q-U描點連線、得結論1、用DIS實驗裝置對三個電容器進行研究2、學生分析實驗數(shù)據(jù)，比較不同電容器容納電荷本領的差異問題5：從Q-U圖像上分析三條直線的斜率大??？

圖像的斜率有什么物理含義？

四電容1、定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容器的電容定義式：2、物理意義：電容器的電容是表示電容器容納電荷本領的物理量。電容在數(shù)值上等于兩極板間的電勢差為1V時電容器所帶的電量3、單位：法拉簡稱：法（F）1F=106μF=109nF=1012pF電容器的電容可以用多用電表直接進行測量問題6：固定電容器制作完成后，電容與Q、U是否有關？電容大小與哪些因素有關？

實驗方法：控制變量法改變電容變化減小極板間的距離（d)減小極板正對面積（s）插入電介質材料活動四：探究影響平行板電容器電容大小的因素

實驗器材：自制平行板電容器、多用電表、白紙若干五平行板電容器電容的決定因素（式中k為靜電力常量）（為相對介電常數(shù)）分組實驗：學生確定可能影響電容的因素，設計實驗過程，進行實驗驗證，并得出結論！平行板電容器電容的決定式六常見電容器及其應用加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，超過這個限度，電介質將被擊穿，電容器損壞。這個極限電壓叫作擊穿電壓。電容器外殼上標的是工作電壓，或稱額定電壓，這個數(shù)值比擊穿電壓低。電容器的擊穿電壓與工作電壓1.固定電容器2.可變電容器3.超級電容器課堂練習題：如圖所示是四種電容式傳感器的示意圖，關于這四種傳感器的作用，下列說法不正確的是（）A.甲圖的傳感器可以用來測量角度B.乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度C.丙圖的傳感器可以用來測量壓力D.丁圖的傳感器可以用來測量速度D

課后實踐作業(yè)：主題：

了解超級電容器

要求：

運用電容器的電容這一節(jié)所學習的概念和方法，查閱資料，對比分析，了解超級電容器具有的特點？超級電容有什么具體應用？以及它的發(fā)展前景寫一篇調查報告！

電容器的構造充電過程放電過程電容平行板電容器電容

（決定式）單位：法拉F（定義式）

課堂小結：電容器探究電容器帶電量Q與電勢差U的關系常見的電容器電容器應用教學反思1.在課堂活動中實現(xiàn)教學目標，學生在