第一篇:電容器與電容教學(xué)設(shè)計
電容器與電容教學(xué)設(shè)計
物理師范三班
沈亞南
*** 課型:新授課
課時:一課時
教材分析
《電容器、電容》是高考的熱點(diǎn),是電場一章的重點(diǎn)和難點(diǎn),在教材中占有重要地位。它是學(xué)完勻強(qiáng)電場后的一個重要應(yīng)用,也是后面學(xué)習(xí)交流電路(電感和電容對交流電的影響)和電子線路(電磁振蕩)的預(yù)備知識,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,并會進(jìn)行有關(guān)的計算。
3、知道平行板電容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、實驗觀察能力和抽象思維能力
(三)情感態(tài)度與價值觀
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、實驗法探究、講授、討論、練習(xí)教 學(xué) 活 動
(一)引入新課
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——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→電場能;放電:電場能→其他形式能 [指出]電容器所帶電荷量: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,不能在電壓不同這種不對等情況下比較電量。應(yīng)在相同電壓下討論??扇? V電壓下對比它們的電量。
[學(xué)生動手計算]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1 V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,因為引入C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由自身條件決定。
[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:F 1F=1 C/V 1 F=106μF=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: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。
[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。
[學(xué)生分析現(xiàn)象]根據(jù),∴Q不變而U減小,∴C增大.即d越小,C越大。[告知學(xué)生]精確實驗告訴我們,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,S越小,U越大,C越小。[告知學(xué)生]精密實驗表明: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。[現(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,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ε表示。精確實驗表明C與ε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]精確實驗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為靜電力常量。
說明:真空中介電常數(shù),充滿某種介質(zhì)時,電容變大為真空時的 倍,是一個常數(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:
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。①電解電容器的電容為什么一般較大? ②可變電容器通過改變什么因素來改變電容?
③課本圖1.7-5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]
①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。②正對面積。
③一個是電容值,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。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)課堂總結(jié)、點(diǎn)評 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→電場能 電容器的放電:電容器與導(dǎo)線相連,電場能→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頻繁的帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動,其中的勻強(qiáng)電場一般就采用平行板電容器帶電后產(chǎn)生。所以電容器這一節(jié)的教學(xué)也很關(guān)鍵。
電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的,所以電容是本節(jié)的重點(diǎn)。為了便于大家正確理解電容,教材采用了利用水容器作比喻,使大家可以根據(jù)生活熟知的東西來類比學(xué)習(xí),可以起到好的效果。
第二篇:《電容器的電容》教學(xué)設(shè)計
《電容器的電容》說課稿
一.教材分析
《電容器的電容》是人教版高中物理選修3-1第一章靜電場中第8節(jié)內(nèi)容。其主要內(nèi)容包括:電容器、電容、平行板電容器的電容和常用電容器。本節(jié)中包含兩個考綱中的Ⅰ級知識點(diǎn),即常用的電容器,電容器的電壓、電量和電容的關(guān)系,是高考中的重要知識點(diǎn),也是電場一章的重點(diǎn)。它是學(xué)完勻強(qiáng)電場后的一個重要應(yīng)用,也是后面學(xué)習(xí)交流電路(電感和電容對交流電流的影響)和電子線路(電磁振蕩)的預(yù)備知識,在教材中起承上啟下的作用。二.學(xué)情分析
由于本節(jié)要用到靜電場中電荷、電勢差的知識,若學(xué)生對這部分知識理解不夠,分析起問題來就會顯得吃力。同時,在學(xué)習(xí)電容器的充、放電過程時,需要學(xué)生具備較好的概括及抽象思維能力,而高中生抽象思維能力水平不高,所以此處易成為學(xué)習(xí)本節(jié)的難點(diǎn)。探究影響平行板電容器電容大小的因素,需學(xué)生猜想、設(shè)計實驗并驗證,學(xué)生的探究能力和較弱的動手能力會影響實驗過程。三.教學(xué)目標(biāo) 1.知識與技能
⑴.知道電容器的概念及構(gòu)造,認(rèn)識常見的電容器;
⑵.理解電容的概念及定義方法,掌握電容的定義式、單位,并會用定義式進(jìn)行簡單的計算;
⑶.通過探究實驗了解影響平行板電容器電容大小的因素;了解平行板電容器的電容公式,知道改變平行板電容器的電容大小的方法。2.過程與方法
⑴.通過實驗感知電容器的充、放電過程;
⑵.通過電容與水容器的類比,體會電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量; ⑶.通過探究試驗找出影響平行板電容器電容大小的因素。3.情感態(tài)度與價值觀
通過本節(jié)學(xué)習(xí),讓同學(xué)體會電子元件的奇妙,增強(qiáng)探索物理世界的奧秘的好奇心,通過探究試驗,增強(qiáng)學(xué)生設(shè)計實驗、處理實驗數(shù)據(jù)的能力,并在實驗中體會探索規(guī)律的艱辛以及獲得成功的喜悅。四.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容是常用的電容器,電容器的電壓、電量和電容的關(guān)系。其難點(diǎn)一是電容器的構(gòu)造和充、放電;二是對電容概念的理解和定義式,為突破該點(diǎn)我首先利用傳感器形象展示電容器的電量和電壓,再用水容器和電容器類比,理解電容;三是如何探究影響平行板電容器電容的相關(guān)因素,針對操作難點(diǎn)我對實驗器材進(jìn)行改進(jìn)以降低實驗難度。五.教學(xué)方法
針對學(xué)生情況和教材的重、難點(diǎn),設(shè)計了如下教學(xué)方法: 1.啟發(fā)式教學(xué)
針對問題創(chuàng)設(shè)情境,學(xué)生在教師的啟發(fā)下解決問題,可以充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。2.類比法教學(xué)
本節(jié)利用水容器水量與水面高度關(guān)系來類比電容器帶電量與電壓的關(guān)系,幫助學(xué)生對電容的理解。
3.探究式實驗教學(xué)
引導(dǎo)學(xué)生自主探究平板電容器的電容與極板正對面積、極板距離、介電常數(shù)三者之間的關(guān)系,使學(xué)生在探索中加深對知識的理解,找出自己渴望得到的答案。六.教學(xué)過程
1.課堂引入(2分鐘)
利用家中的洗衣機(jī)故障為例引入電容器,洗衣機(jī)通電后不工作,用手啟動旋轉(zhuǎn)桶后能工作,經(jīng)檢修更換啟動電容器后正常工作,可見電容器是一個重要的元件。
在大量的用電器中都用到電容器,讓學(xué)生觀看收音機(jī)、電視機(jī)、VCD和計算機(jī)線路板上的電容器,形成直觀的認(rèn)識。
2.電容器的構(gòu)造(5分鐘)
電容器的外形多種多樣,以紙質(zhì)電容器為例介紹電容器的構(gòu)造。讓學(xué)生拆開紙質(zhì)電容器,觀察電容器的基本構(gòu)造,并總結(jié)電容器的構(gòu)造。
思考:兩個疊放在一起的金屬盆,中間用絕緣的塑料隔開,能否構(gòu)成一個電容器?兩個相互靠近的人,能否構(gòu)成一個電容器?
由學(xué)生總結(jié):任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體,都可以看成一個電容器。
3.電容器的作用(5分鐘)
由水容器能盛水引出電容器能儲存電荷,讓學(xué)生思考一下如何將電荷“倒入”電容器中,學(xué)生能分析出將電容器接到電源上給電容器充電。以動畫為例幫助學(xué)生理解電容器充、放電的過程,引導(dǎo)學(xué)生注意“電容器所帶電量為一個極板電荷量的絕對值”,還應(yīng)注意電容器儲存電荷的同時,兩極板間有電壓,也儲存了電場能。
提出問題:電容器儲存電荷與兩板間的電壓有什么關(guān)系?
因為我們無法直觀的觀察電容器儲存電荷的多少,我們利用計算機(jī)和電流、電壓傳感器輔助設(shè)備,展示充電電流的波形圖線,得出電容器充電電壓與電荷量的關(guān)系圖線,由圖線可直觀的看出電壓與電荷量成正比。不同的電容器在相同的電壓下充電電荷量不同,但電壓與電荷量仍成正比。4.電容
不同的電容器使兩極板間的電壓均為1V時,所帶電荷量不同,與此類同,不同的容器使其中的水位均為1cm時,水的體積不同。但同一個容器,使水位每升高1cm,所加入水的體積相同。升高的水位與加入水的體積成正比,提出問題:加入水的體積與水位升高的高度之比表示什么?學(xué)生能總結(jié)出比值為容器的底面積,與容器中有無水和水量的多少無關(guān),由容器本身決定。
進(jìn)一步對比:同一個電容器,每使板間電壓增加1V,所需電荷量相同,提出問題:電容器的電荷量與板間電壓的比值表示什么?因為兩者成正比,比值用常數(shù)C表示,即電容器的電容。與電容器是否帶電及所帶電荷量的多少無關(guān),由電容器本身決定。
5.合作探究
電容器的電容由電容器本身決定,我們以平行板電容器為例,探究影響電容的相關(guān)因素。
閱讀P30演示實驗,討論以下問題:
(1)影響平行板電容器電容有哪些因素?
(2)當(dāng)平行板電容器的電容與多個因素有關(guān)時,應(yīng)如何探究?
(3)無法直觀的比較電容的大小,應(yīng)通過什么方法判斷電容的變化?(4)如何根據(jù)靜電計判斷電壓的變化?
通過以上問題讓學(xué)生猜想影響電容器電容的因素,并能用控制變量法進(jìn)行實驗探究,又因為無法直接觀察到電容的變化,應(yīng)保持電量不變,通過電壓的變化來反映電容的變化,還應(yīng)學(xué)會如何利用靜電計來測量電容器兩極板的電壓。
課本上實驗器材較難操作,主要存在以下幾個問題,一是板間距離不能太大,距離較大時,改變板間距離,電壓變化不明顯;二是改變兩板的正對面積時,很難保證板間距離的不變;三是向兩板間加入電介質(zhì)時,容易使介質(zhì)與極板相碰;四是很難保證電容器電荷量不變。通過對實驗的改進(jìn)解決以上問題。
學(xué)生實驗
總結(jié),6.常用電容器
讓學(xué)生了解常用的電容器,分為固定電容器和可變電容器,了解電容器使用時應(yīng)注意的問題,如擊穿電壓、工作電壓等。七.板書設(shè)計 八.課堂達(dá)標(biāo) 九.課下作業(yè)
第三篇:《電容器與電容》教學(xué)反思[推薦]
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計思路打破了以往的傳統(tǒng)設(shè)計,從向?qū)W生的調(diào)查詢問看,學(xué)生對我處理《電容器與電容》這節(jié)內(nèi)容所采取的教學(xué)方法相當(dāng)滿意。這節(jié)內(nèi)容從認(rèn)識電容器的外形入手,通過回顧電阻器與電阻的關(guān)系引入電容器與電容的關(guān)系,利用類比法得到了電容的定義式,再依據(jù)這個式子,用控制變量法研究了平行板電容器,得出了平行板電容器的決定式,最后又研究學(xué)習(xí)了電容器在生活中的應(yīng)用。教學(xué)過程中結(jié)合電容器實物讓學(xué)生動手操作,注重了理論與實踐之間的聯(lián)系,盡量做到了讓學(xué)生思考、學(xué)生回答問題、學(xué)生解決問題,以此來體現(xiàn)在實驗探索中求知,在合作交流中學(xué)習(xí),實現(xiàn)三維目標(biāo)的教學(xué)。
本節(jié)課的成功之處:
一、通過認(rèn)識電容器圖片加實物導(dǎo)入,學(xué)生的認(rèn)識直觀新奇,更容易激發(fā)學(xué)生興趣。本節(jié)課常常采用照相機(jī)的閃光燈演示導(dǎo)入或用電路板的圖片導(dǎo)入,學(xué)生印象不勾深刻,加入實物以后,學(xué)生動手的機(jī)會多了,課堂氣氛更加活躍。
二、運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法突出了重點(diǎn)和難點(diǎn)。本節(jié)課的重點(diǎn)是電容的定義式和平行板電容器的運(yùn)算公式,我主要采用了類比法來解決。用電阻器與電阻的關(guān)系類比電容器與電容器的關(guān)系,用水杯盛水類比電容的定義式,用平行板電容器的正對面積和距離的變化類比電容的串并聯(lián),更加深入淺出,能更好的幫助學(xué)生進(jìn)一補(bǔ)理解和掌握。
三、知識拓展,深化內(nèi)容。電容器的充放電過程十分抽象,難于理解,我運(yùn)用電容器的各種作用幫助學(xué)生理解其工作過程,淡化電荷運(yùn)動的微觀部分,增強(qiáng)趣味性。
在講課的過程中也感到了一些困惑和不足之處:
一、學(xué)生對電容器的認(rèn)識不足,對于抽象的概念,理解的還是較為困難,導(dǎo)致教師講解時間長,教師感覺有點(diǎn)曲高和寡,到分組操作時才好一些
二、學(xué)生動手操作時間較短,有的學(xué)生覺得意猶未盡,在以后的教學(xué)過程中可以適當(dāng)增加實訓(xùn)時間,甚至把這節(jié)課的內(nèi)容從重點(diǎn)講解演示調(diào)整為分組實驗,可能效果會更好。
三、學(xué)生展示環(huán)節(jié)不夠突出。電容器充放電實驗現(xiàn)象不明顯,充電時間是瞬間完成的,結(jié)合動畫效果會更好。學(xué)生分為四組,實驗器材相同,識別電容器以后需要展示識別出的電容器的型號和數(shù)值,組與組之間進(jìn)行識別與展示,展示時間短,學(xué)生集體榮譽(yù)感有待加強(qiáng),在以后的教學(xué)中要繼續(xù)培養(yǎng)。
第四篇:1.8《電容器與電容》
第八節(jié)、電容器與電容
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、知道什么是電容器及常見的電容器;
2、知道電場能的概念,知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換;
3、理解電容器電容的概念及定義式,并能用來進(jìn)行有關(guān)的計算;
4、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;掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問題。
(二)過程與方法
結(jié)合實物觀察與演示,在計算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。
(三)情感態(tài)度與價值觀
體會電容器在實際生活中的廣泛應(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、定義式及平行板電容器的電容。難點(diǎn):電容器的電容的計算與應(yīng)用 教學(xué)過程:
(1)說明:靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差U.現(xiàn)象:
①. 保持Q和d不變,S越小,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度; ②. 保持Q和S不變,d越大,偏轉(zhuǎn)角度.③. 保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計的偏轉(zhuǎn)角
度.(2)結(jié)論:
平行板電容器的決定式:真空介質(zhì)
4、常用電容器(結(jié)合課本介紹)
1、電容器
(1)構(gòu)造:。(2)電容器的充電、放電
充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強(qiáng)E增加, 電能轉(zhuǎn)化為電場能 放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強(qiáng)E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能
2、電容
(1)定義:叫做電容器的電容。(2)公式:
(3)單位:
(三)小結(jié):
(四)作業(yè):
1、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。
2、閱讀教材內(nèi)容。
(4)電容的物理意義:的物理量,是
由決定的,與無關(guān).3、平行板電容器的電容
第五篇:《電容與電容器》教案
第七節(jié) 電容器與電容
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、知道什么是電容器及常見的電容器;
2、知道電場能的概念,知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換;
3、理解電容器電容的概念及定義式,并能用來進(jìn)行有關(guān)的計算;
4、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;掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問題。
(二)過程與方法
結(jié)合實物觀察與演示,在計算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。
(三)情感態(tài)度與價值觀
體會電容器在實際生活中的廣泛應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。
二、重難點(diǎn)分析
重點(diǎn):掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。
難點(diǎn):電容器的電容的計算與應(yīng)用
三、教具
常見的電容器示教板,帶電羽的平行板電容器,靜電計,介質(zhì)板,感應(yīng)起電機(jī),電線
四、教學(xué)過程
(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識
要點(diǎn):場強(qiáng)、電勢能、電勢、電勢差等。
(二)引入新課
由上節(jié)課問題,靠近帶電物體A的導(dǎo)體(B接地)上帶有感應(yīng)電荷。整個裝置具有儲存電荷的功能。我們稱這種裝置為電容器。
(三)教學(xué)過程設(shè)計
1、電容器
(1)構(gòu)造:任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器。
(2)電容器的充電、放電
操作:把電容器的一個極板與電池組的正極相連,另一個極板與負(fù)極相連,兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做充電。現(xiàn)象:從靈敏電流計可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個極板間有電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場中,稱為電場能.操作:把充電后的電容器的兩個極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個過程叫放電.現(xiàn)象:從靈敏電流計可以觀察到短暫的放電電流.放電后,兩極板間不存在電場,電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.提問:電容器在充、放電的過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么?待學(xué)生討論后總結(jié)如下: 【板書】充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強(qiáng)E增加, 電能轉(zhuǎn)化為電場能 放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強(qiáng)E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能
2、電容
與水容器類比后得出。說明:對于給定電容器,相當(dāng)于給定柱形水容器,C(類比于橫截面積)不變。這是量度式,不是關(guān)系式。在C一定情況下,Q=CU,Q正比于U。
(1)定義:電容器所帶的電量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。(2)公式:
(3)單位:法拉(F)還有微法(F)和皮法(pF)
1F=10-6 F=10-12pF(4)電容的物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,是由電容器本身的性質(zhì)(由導(dǎo)體大小、形狀、相對位置及電介質(zhì))決定的,與電容器是不是帶電無關(guān).3、平行板電容器的電容
(1)[演示]感應(yīng)起電機(jī)給靜電計帶電(詳參閱P29圖1。7-4)說明:靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差U.現(xiàn)象:可以看到: ①. 保持Q和d不變,S越小,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度越大, U越大,電容C越??;
②. 保持Q和S不變,d越大,偏轉(zhuǎn)角度越小,C越小.③. 保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度并且減小,電勢差U越小電容C增大.(2)結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)ε成正比,跟正對面積S成正比,跟極板間的距離d成反比.平行板電容器的決定式:真空
介質(zhì)
4、常用電容器(結(jié)合課本介紹P30)
(四)鞏固新課:1對本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括。
2、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。
3、閱讀教材內(nèi)容。