電容器與電容教學設(shè)計

1、電容器與電容教學設(shè)計物理師范三班沈亞南 222011315231295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，是電場一章的重點和難點，在教材中占有 重要地位。它是學完勻強電場后的一個重要應(yīng)用， 也是后面學習交流電路（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。學情分析通過這一堂課的教學，讓學生知道電容器的結(jié)構(gòu)，明確電容器的作用，了解 電容器的工作方式，重點掌握電容器的電容概念，知道它們與電量、電壓無關(guān)。教學目標（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 ，并會進行有關(guān)的計算。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，培養(yǎng)學生的科學研究能力、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教學重點、難點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方法類比法、實驗法探究、講授、討論、練習教學活動(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電場，今天我們繼續(xù)學習一種 類似于平行金屬板構(gòu)造的元件 電容器。(二) 進行新課1、電容器教師：出示電容器示教板，放幻燈，使學生仔細觀察，找出電容器的共

3、同點, 下一定義。學生總結(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 電容器為例來學習有關(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線相連，使兩板上正、負電荷中和 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

4、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。學生動手計算甲：乙：，所以甲容納電荷的本領(lǐng)大。學生總結(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一一電容來描述。投影電容器所帶電荷量 Q與電容器兩極板間的

5、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1V時電容器所帶電荷量。提醒學生這是比值定義法定義的。問題C由Q、U決定嗎?學生思考回答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仆=1 C/V1 F=10 %F=1012 pF引導學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

6、）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。它的金屬球接一導體，金屬外殼接另一導體, 從指針的偏角可測出兩導體間的電勢差。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。引導學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。學生

7、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?，F(xiàn)象指針偏角偏大。學生分析由，S越小，U越大，C越小。告知學生精密實驗表明: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?，F(xiàn)象指針偏角減小。學生分析板間插入電介質(zhì)，U減小，由，則C增大。告知學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 表示。精確實驗表明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導體的大小和形狀，兩個導體的相對位置及 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

8、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1.7 -5甲、乙的電容器上寫著兩個數(shù)字，它們各表示什么?學生答 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。 正對面積。 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

9、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，學生應(yīng)養(yǎng)成使用前先了解它們的參量的習慣。電解電容器的正負極不能接錯。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，使用時注意區(qū)分。讓學生注意各種電容器的表示符號。（三）課堂總結(jié)、點評通過本節(jié)學習，主要學了以下幾點:1、電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量f電場能電容器的放電：電容器與導線相連，電場能f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)教學后記電容器雖不屬本章教學的重點，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