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电容器的电容教案.doc

上传人:weiwoduzun 文档编号:4907359 上传时间:2019-01-22 格式:DOC 页数:19 大小:35.50KB
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1、电容器的电容教案篇一:高中物理教案电容器电容人教版原创第八节 、电容器与电容( 1 课时)成都市武侯高级中学 周 諓(邮编:610043)教材分析:教材首先讲解了电容的功用,通过介绍电容器的构造及使用,使学生认识电容器有储存电荷的本领,同时介绍了电容的概念、定义式,再讲解电容器的电容与哪些因素有关整个这一节的内容,是后面学习 LC 振荡电路的必备知识,是学习交变电路和电子线路的基础,关于电容器的充放电现象和电容概念,是高中物理教学的重点和难点之一,又比较抽象,因此再教学中,可以多增设实验,让学生易于理解和接受,同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力一、教学目标(一)知识与技能1、通过媒体展示

2、电容器实物让学生知道什么是电容器及常见的电容器的构成;2、通过电容充放电现象的实验演示让学生理解电场能的基本概念,知道电容器充电和放电时的能量转换;3、通过多媒体展示 “水容量”和“ 电容量”的动态变化过程理解电容器电容的概念及定义式,并能用来进行有关的计算;4、通过实验演示让学生知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系;掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题,培养学生分析问题与解决问题的能力。(二)过程与方法结合实物观察与演示,通过学生的亲自实践与体会,在具体练习的计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。(三)情感态度与价值观体会电容器在实际生活中的广泛应用,培养学生探究新

3、事物的兴趣;电容器两极带等量异种电荷,让学生体会物理学中的对称美。 。二、重点、难点、疑点及解决办法1重点电容的概念,影响电容大小的因素2难点电容的概念,电容器的电量与电压的关系,电容的充、放电3疑点两极间电势差增加 1 伏所需电量的多少是衡量电容器电容大小的标志。4解决办法用充了电的电容器短路放电产生白炽的火花使学生感受到电容器有“容纳(储存)电荷”的功能。为使学生理解充、放电的抽象过程。用自制的充放电的电路中的示教电流表显示充、放电过程,为使学生理解电容器电量与电压的抽象关系,不同电压、不同电容的电容器充电再放电时的声音与亮光形象的展示这一抽象关系。运用演示实验讲授这一课,可取得较好的教学

4、效果;若只停留在理论上和抽象的论证,学生是难以理解和接受的三、教具准备:常见的电容器示教板,带电羽的平行板电容器,静电计,介质板,感应起电机,电线,各种电容器(包括“25V 4700F”电容一只和一个可用来拆开的纸制电容器) ,学生电源一个,导线若干,起电机四、教学方法:实验教学法五、教学过程:(一) 、复习、演示,引入新课两块相互靠近,平行放置的金属板,如果分别带上等量异种电荷,它们之间有没有电场?(同时板画)两金属板间有没有电势差?教师归纳小结:由此可见,相互靠近的两金属板构成的装置具有储存电荷的作用,或者说它可以容纳电荷,而两板所带正、负电荷越多,板间电场就越强,两板间的电势差就越大(稍

5、作解释) 。那么有什么方法可以使两金属板带上正、负电荷呢?将两金属极分别按到电源的正、负两板上(同时画出电路) 。(实验演示 1)将“25v 4700F”电容器(出示实物)充以16V 电压,然后短路放电产生白炽的火花,并发出较大的声响。(激发学生学习本节兴趣)然后教师明确告诉学生“电容器可以容纳电荷” 。如何解释这一现象呢?(学生疑惑)现在我们来学习有关电容器的知识。 (板书课题)(本文来自:WwW.BdfqY.Com 千叶帆文摘:电容器的电容教案)(二)新课教学:展示各种电容器。并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来先来学习它电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量电容1、电容器(1 )

6、构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器(讲解:电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板,两个极板非常靠近,中间的绝缘层用薄绝缘纸充当,分别用两根导线连接两极这就是电容器的结构) 。(2 )电容器的充电、放电:实验演示 2:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。实验演示 3:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫

7、放电。现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量。问题 1:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下:【 板书】充电带电量 Q 增加,板间电压 U 增加,板间场强 E 增加, 电能转化为电场能放电带电量 Q 减少,板间电压 U 减少,板间场强 E 减少,电场能转化为电能问题 2:电容器可以充入的电量的本领?(且听下面分解。 )2、电容与水容器类比后得出(动画演示) 。说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C (类比于横截面积)不变。这是量度式,不是关系式。在 C 一定情况下,Q=CU,Q 正比于 U。(板书

8、)定义:电容器所带的电量 Q 与电容器两极板间的电势差 U 的比值,叫做电容器的电容。 公式:C?Q U 是无限的么?如何描述电容器容纳电荷单位:法拉(F)还有微法(?F)和皮法(pF) 1F=10-6?F=10-12pF(4 )电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关。例 1某电容 C=20PF,那么用国际单位表示,它的电容为_F 练习:1两个电容器电量之比为 2:1,电压之比为 1:2,则它们的电容之比( ) 对于一个确定的电容器的电容正确的理解是( )A.电容与带电量成正比B .电容与电

9、势差成反比C .电容器带电量越大时,电容越大D对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加用两节相同的电池给两个电容器 C1 和 C2 充电,已知C1C2,当达到稳定状态时,两电容器的电势差分别为 U1 和U2,则( )AU1U2 BU1=U2CU1U2D无法确定 U1 与 U2 的大小关系用两节相同的电池给两个原来不带电的电容器 C1 和 C2 充电,已知 C1C2,当达到稳定状态时,两电容器每板的带电量分别为 Q1 和 Q2,则( )AQ1Q2BQ1=Q2CQ1Q2D 无法确定 Q1 与 Q2 的大小关系对于给定的电容器,在描述电容量 C、带电量 Q、两板间电势差 U 的相互关系中,

10、下列图 116 中正确的是( )3、平行板电容器的电容(1 ) 、实验演示 4感应起电机给静电计带电(详参阅教材)说明(多媒体演示):静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差。把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差 U。平等板电容器由两块平行相互绝缘金属板构成:两极间距 d;两极正对面积 S(2 ) 、量度:,Q 是某一极板所带电量的绝对值篇二:电容器的电容教学设计 电容器与电容教学设计【 教材分析】本节知识在许多题目中出现频率很高,甚至是高考的热点问题,这也体现了对本节知识的教学也尤为关键。教材首先讲解了电容器的功用,通

11、过介绍电容器的构造及使用,使学生认识电容器有储存电荷的本领,同时介绍了电容的概念、定义式,再讲解电容器的电容与哪些因素有关。整个这一节的内容,关于电容器的充放电现象和电容概念,是高中物理教学的重点和难点之一,又比较抽象,因此,可多增加一些演示动画会有更好的教学效果。【学情分析】学生对本节知识是个全新的,陌生的情景,同时对本节知识也充满了好奇与期待,学习也很主动,在本节中还配合有物理实验,也会进一步激发学生学习物理的兴趣。 【三维目标】 (1 )教学目标 知道什么是电容器以及常用的电容器。 理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有

12、关。 会对平行板电容器问题的动态分析。 (2)过程与方法 利用比值法定义物理量。 学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。 (3)情感目标结合实际实际生活中电容器的应用,激发学生学习物理的兴趣。 【教学重点】(1 )电容的概念,定义式和决定式。 (2)对平行板电容器的动态分析。 【教学难点】(1 )电容大小的影响因素的探究 (2)对平行板电容器的动态分析。【 教学方法】启发式、探究式、类比法 【教学用具】多媒体【 课时安排】两个课时 【教学过程】 (第一课时)(1 )感知电容器(展示各种各样电容器的图片)CBB60 型金属化聚丙烯 薄膜电容器CBB61 型金属化聚丙烯

13、薄膜电容器CBB65 型金属化聚丙烯 薄膜电容器(创设情境,引入新课)电容器在我们当今生活中随处可见,如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器。 电容器的工作分为充电和放电过程。 放影幻灯片,认识充放电过程的特点。 请学生归纳:充电:极板带电量 Q 增加。放电:带电量 Q 减小。介绍充电和放电过程中能的相互转化情况,并强调电容器是指一个极板所带电量是指一个极板所带电量的绝对值。电容器充电时是将电荷贮存,放电时是将正负电荷中和,即放电。(设计说明:这样让学生更加清楚认识电容器是一种贮存电荷的容器,也是一个储能的元件。 )提出问题:电容器储存电荷本领的强弱如何呢?从而引出电容的概念。二、

14、电容介绍电容器的电容的定义,并给出电容的定义式,让学生知道这是一种按比值定义物理量的方法。请向前面学到过哪些按比值定义的物理量(如义的)请学生回答,并给予指正和评价。,均是按比值定(设计说明:要让学生知道这是一种定义物理量的方法,让学生知道这样对比、归纳地学习物理知识。 )对电容的理解,可以比喻用水杯装水。提出问题,引导学生思考讨论:电容器带电时有电容,不带电就没有电容。这种说法正确吗?(用水杯装水的例子)(设计说明:通过比喻让学生对电容的物理意义理解更加深刻,比直接介绍式灌输效果更好。再介绍电容是标量,和电容的单位以及单位的换算关系。 定义:电容器所带的电荷量跟它的两极板间的电势差的比值,叫

15、做这个电容器的电容。 定义式:单位换算:例题:某一电容器,当所带电量为 410-6C,两极板间的电势差为 20v,求: (1)电容器的电容(2 )当所带电量减半时,电容器的电容为多少 (3)如果电容器不带电呢? (3)实验探究电容与哪些因素有关先介绍静电计的装置,弄清楚静电计是干什么用的仪器。 Flash 动画演示(渗透控制变量法)得出结论(设计说明:这样让学生自己探究,进一步掌握利用控制变量法的实验方法,同时培养了学生认真观察,团结协作的科学精神。 )(4 )最后介绍一下电容器的分类,以及额定电压和击穿电压的概念。【 教学设计】第二课时1. 平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相

16、连,在这种情况下,如增大两板间距 d,则电容器电容 C、板间电势差 U、电容器所带电量 Q,板间场强 E 分别如何改变?保持与电源相连的电容器两极板间电势差 U 不变。2. 平行板电容器充电后,切断与电源的连接。在这种情况下,如增大 d,则 C、U、 Q、 E 分别如何改变 ?断开电源,电荷量保持不变3.典型练习(1 )如图所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,不改变两板的带电量,把 A 板向右移,静电计指针偏角将_;把 A 板竖直向下移,静电计指针偏角将_ ;把 AB 板间插入一块电介质,静电计指针偏角将_。A(2 )两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成以平行板电容器与它相连接的

17、电路如图所示。接通开关 S,电源即给电容器充电,则 ()A. 保持 S 接通,减小两极板间的距离,两板间电场的场强减小 B. 保持 S 接通,在两极板间插入一块介质,极板上的电荷量增大 C. 断开 S,减小两极板间的距离,两极板间的电势差减小 D. 断开 S,让两极板左右平移,两极板间的电场强度增大(3 ) 水平放置的平行板电容器与一电池相连,在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态。现将电容器两板间的距离增大,则 ()A. 电容变大,质点向上运动 B. 电容变大,质点向下运动 C. 电容变小,质点保持静止 D. 电容变小,质点向下运动 (4)如图所示,一平行板电容器连在 U10V 的直流

18、电源上,电容C=3.0X10-10F,两极板间距离 d=1.2X10-3m,求:(g 取 10m/s2) 问:(1 )该电容器所带电荷量(2 )若板间有一带电粒子,其质量 m=2.0X10-13Kg,恰在板间处于静止状态,则粒子电荷量为多少?带何种电荷?篇三:高中物理-电容与电容器教案电容器与电容 教案教学目标(一)知识与技能1、知道电容器的基本结构,认识常见电容器2、了解电容器充电和放电过程3、理解电容器电容的概念及定义式,并能用来进行有关的计算4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,有什么关系;掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。(二)过程与方法1、定义电容器的电容,加深对比

19、值定义法的认识2、经历影响平行板电容器电容因素的探究过程,尝试用科学探究方法研究物理问题(三)情感态度与价值观通过决定电容因素的探究活动,培养学生参与科学探究活动的热情和实事求是的科学态度重点:掌握电容的概念、定义式及平行板电容器的电容决定式。难点:电容的引入与理解探究影响平行板电容器电容大小因素的实验教学方法:类比法(电容器与水容器) 、控制变量法、动画模拟演示实验教学过程引入:照相机的闪光灯需要借助一个非常重要的元件电容器电视、电脑等线路板上面也有电容器电容器到底是什么样的元件?作用、构造是什么?一、电容器1、作用:电容器就是容纳电荷的容器。展示各种电容器,虽然各种电容器形态各异,但是基本

20、结构都是:2、构造:由两个相互靠近、彼此绝缘的导体组成这两个导体称为电容器的两极中间彼此绝缘的物质叫电介质(空气也是电介质)例:平行板电容器(两块正对而又相距很近的金属板)充电:使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程叫充电。充电过程是建立电场、储存电场能的过程。放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电。 放电过程是电场消失、电场能转化为其他能的过程。闪光灯闪光原理就包含这两个过程(充电和放电)问题:电容器是用来存储电荷的,而不同的电容器容纳电荷的本领是不同的,那么如何表示电容器容纳电荷的本领呢?二、电容1、 电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量 与水容器类比后得出。说明:

21、对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变。在 C 一定情况下,Q=CU,Q 正比于U。 实验发现,对于同一个电容器,给他的两极板间装上的电荷量越大,两极板间电压就越大,但是其比值是一个定值,我们就把它定义为电容器的电容。2、 定义:电容器所带的电量 Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值,叫做电容器的电容。3、公式:C?QU4、单位:法拉( F)还有微法(?F)和皮法(pF) 1F=10-6?F=10-12pF注意:是由电容器本身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关。类比 电阻、电场强度、电势差的定义例题:将一个平行板电容器的两极板分

22、别接在电压是 6v 的电池组正负极,跟电池组负极相-连的极板带电量是-9 108C ,则电容器的带电量为?电容器的电容为?若将此电容器两极板节电压为 3V 电源,电容器的电容为?此时其带电量为多少?指出电容器所带电荷量:每个极板所带电荷量的绝对值.过渡:通过上面的学习,我们知道电容是描述电容器存储电荷本领的物理量,与 U 和 Q 都没有关系,只与电容器本身的构造有关系。那么电容与电容器本身的哪些什么因素有关? 下面以平行板电容器为例,探究其电容与哪些因素有关。三、研究影响平行板电容器电容大小的因素电容的决定因素:内部结构,猜想(S , d ,两极板间的电介质 )研究方法:控制变量法1、 实验:

23、实验装置分析: 静电计可以用来测量电势差.把它与电容器的两极板相连,从指针的偏转角度可以量出两个极板之间的电势差 U.实验探究1)改变极板间的距离 d现象:d 减小,偏角减小(U 减小)C?结论:C 与 d 有关Q 增大 U2)改变平行板的正对面积 S现象:S 减小,偏角增大( U 增大)C?Q 减小 U结论:C 与 S 有关3)两极板间插入绝缘介质(保持 Q,S ,d 不变)现象:插入电介质,偏角减小,C?结论:C 与电介质有关2、平行板电容器电容的决定式:其中, (1)k 静电力常量(2 )d 板间距离(3 )S 两极板正对面积(4 ) 介电常数(描述两导体间绝缘介质特性)例题:下列哪些措

24、施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大A使两极板靠近些B增大两极板的正对面积C把两极板的距离拉开些D在两极板间放入云母四、电容器性能的主要指标1、电容量2、耐压能力小结:电容器由两片导体为极板,中间隔以电介质构成。电容 C 是描述电容器容纳电荷本领的物理量。定义式 C?Q 增大 U?S4?kdC?Q U适用于任何电容器,C 与 Q,U 无关?SC?决定式 4?kd只适用于平行板电容器,反映 C 的决定因素作业:课后练习 1,2教学后记:本节课学生又见到了用比值法定义物理量,以及用科学的实验探究式的方法研究电容与哪些因素有关,并且实验用到了控制变量法,这些都有利于培养学生的科学品质,以及认

25、真观察、勤于思考、团结协作的科学精神,较常规的讲授或灌输知识的方法效果要好的多,有利于提高学生实验技能,但在实验中,若环境较潮湿,产生静电的效果会不好,在实验中很难确保实验的成功,所以选择了动画模拟演示。另外,本节内容较多,上课节奏较快。基于学生接受能力以及课堂时间有限,研究影响平行板电容器电容大小的因素实验原理并没有详尽解释给学生。板书设计:第七节 了解电容器一、电容器1、作用:电容器就是存储电荷的容器。2、构造:由两个相互靠近、彼此绝缘的导体组成例:平行板电容器充电:使电容器两个极板带上等量异种电荷的过程放电:使电容器两极板上电荷中和的过程二、电容1、物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,2、定义式:C?C 与电容器是否带电、所装电荷量、两极板间电势差无关 由电容器本身结构决定3、单位:法拉( F)1F=10-6?F=10-12pF三、研究影响平行板电容器电容大小的因素电容的决定因素:S ,d,电介质 ?SC? 4?kd 平行板电容器电容的决定式:其中, (1)k 静电力常量(2 )d 板间距离(3 )S 两极板正对面积(4 ) 介电常数(描述两导体间绝缘介质特性)四、电容器性能的主要指标1、电容量2、耐压能力 QU

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