電容器的電容

電容器的電容教案教學(xué)目標(biāo)（一） 知識(shí)與技能知道什么是電容器及常見的電容器；知道電場(chǎng)能的概念，知道電容器充電和放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換；理解電容器電容的概念及定義式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算；知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系；（二） 過(guò)程與方法結(jié)合實(shí)物觀察與演示，理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中用控制變量法的實(shí)驗(yàn)方法，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。（三） 情感態(tài)度與價(jià)值觀體會(huì)電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。重點(diǎn)：掌握電容器的概念、定義式。難點(diǎn)：平行板電容器的分析。教具準(zhǔn)備：電容器電路，平行板電容器,介質(zhì)板，感應(yīng)起電機(jī)，電容表教學(xué)過(guò)程：（一） 新課引入；拍照，讓學(xué)生看到相機(jī)的閃光燈閃光閃光燈的主要部件之一就是電容器。（二） 新課教學(xué)在很多家用電器中都有電容器，（多媒體圖片展示各種電容器）。電容器是一種能容納電荷的容器，今天我們來(lái)學(xué)習(xí)電容器以及描述它容納電荷本領(lǐng)的物理量——電容1、電容器（1） 構(gòu)造：（ppt觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)）紙質(zhì)電容器是兩片錫箔中間夾了一層薄紙構(gòu)成的。實(shí)際上任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。（2） 電容器的充電、放電充電：電容器是儲(chǔ)存電荷的容器，把電容器（電解電容器）的正極與低壓直流電源的正極相連，另一個(gè)端與負(fù)極相連，兩個(gè)極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個(gè)過(guò)程叫做充電。充電是電子從正極板流向負(fù)極板，電流是從負(fù)極板流向正極板。充電過(guò)程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)中，稱為電場(chǎng)能。如何證明電容被充電了？（放電）放電：放電就是把充電后的電容器的兩個(gè)極板接通，兩極板上的電荷互相中和，電容器就不帶電了。現(xiàn)象:小燈泡發(fā)光。放電后，兩極板間不存在電場(chǎng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.電容器在充、放電的過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：充電一一電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能放電一一電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能2、電容演示實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象：在電容器兩極板加2V直流電壓，給電容器充電，斷開電源，再將電容器兩極連接小燈泡，觀察燈泡亮度。而后在電容器兩極板間一次加4V、6V的電壓，觀察亮度的變化?，F(xiàn)象：隨著電壓的增加，小燈泡的亮度增加，也就是說(shuō)通過(guò)小燈泡的電荷量增加。那么對(duì)于一個(gè)電容器，它的兩極板間電勢(shì)差和所儲(chǔ)存的電荷量之間有什么關(guān)系？實(shí)驗(yàn)操作：將上個(gè)電路的小燈泡換成石英鐘，對(duì)于石英鐘來(lái)說(shuō)，它的功率非常小，通過(guò)石英鐘的電荷量越多，石英鐘走的時(shí)間越長(zhǎng)。用一節(jié)十電池（1.5V）給電容器充電后放電，石英鐘走了3秒；用兩節(jié)十電池（3V）給電容器充電后放電，石英鐘走了6秒。解釋:石英鐘走的過(guò)時(shí)間越長(zhǎng)說(shuō)明通過(guò)它的電荷量越多。也就是說(shuō)一個(gè)電容器所帶的電荷量Q和電容器兩極板間的電勢(shì)差U成正比。那么引入一個(gè)描述電容器性質(zhì)的新的物理量：電容（1） 定義：電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫做電容器的電容。（2）定義式：c=%（類似的用比值定義法的還有電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差）（3）單位：法拉（F）還有微法（^F）和皮法（pF）1F=10-6^F=10±pF決定電容器電容大小的因素，猜想：1、 電容器兩極電荷量越多，電容越大。2、 電容器帶點(diǎn)有電容、不帶點(diǎn)沒(méi)有電容。操作：1.用電容表電容器的電容。2.將電容器兩個(gè)接線頭接上起電機(jī)起電?，F(xiàn)象：電容器極板間電荷量增加，電容大小不變。電容的物理意義:電容器最重要的功能就是儲(chǔ)存電荷，電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本身的一些性質(zhì)決定的，與電容器是否帶電無(wú)關(guān)。3、 探究實(shí)驗(yàn)：電容器的哪些本身的性質(zhì)影響電容器的電容大小：（猜想：C、S、d、電解質(zhì)）兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物或是真空的（空氣也是一種電解質(zhì)），就組成了最簡(jiǎn)單的電容器：平行板電容器。（實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。 用電容表直接測(cè)量平行板電容器的電容）.保持d不變，S越小，電容C越小。.保持S不變，d越大，電容C越小。.保持d、S都不變，在兩極板間插入電介質(zhì)板，電容C增大。結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)8成正比，跟正對(duì)面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。介紹介電常數(shù)：兩塊極板之間為真空的時(shí)候測(cè)試電容器的電容C0。然后，用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質(zhì)后測(cè)得電容Cx。然后相對(duì)介電常數(shù)可以用下式計(jì)算8r=Cx/C0平行板電容器的決定式：真空0=工介質(zhì)C=空4兀kd 4kkd4、常用電容器（結(jié)合課本介紹）觀察電容器外殼所標(biāo)注的內(nèi)容，有電容和電壓