電容器和電容

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)
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選修3-1
第一章
1.8 電容器與電容
課前預習學案
一、預習目標
1知道什么是電容器以及常用的電容器
2知道公式及其含義,知道平行板電容器的電容與哪些因素有關。
二、預習內(nèi)容
1.兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì),就組成一個最簡單的電容器,叫做___________.實際上,任何兩個__________________ 又_______________ 的導體,都可以看成一個電容器.
2.電容器______________與電容器______________的比值,叫做電容器的電容.表達式C=______,國際單位制中單位__________,簡稱____________ ,符號________________.
常用較小單位 lμF=________F,l pF=________F.電容是表示電容器____ ____ 的物理量.
3.常用電容器從構(gòu)造上看,可分為________________和________________ 兩類.常用的固定電容器有______________和_________________ .

三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中

疑惑點疑惑內(nèi)容


課內(nèi)探究學案
一、目標
、僦朗裁词请娙萜饕约俺S玫碾娙萜。
②理解電容器的電容概念及其定義,并能用來進行有關的計算。
③知道公式及其含義,知道平行板電容器的電容與哪些因素有關。
④會對平行板電容器問題的動態(tài)分析。
二、學習過程
1、電容器
(1)構(gòu)造: .
(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 。
現(xiàn)象:
。
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 .
現(xiàn)象:

提問:電容器在充、放電的過程中的能量轉(zhuǎn)化關系是什么?
小結(jié):

2、電容
與水容器類比后得出。說明:對于給定電容器,相當于給定柱形水容器,C(類比于橫截面積)不變。這是量度式,不是關系式。在C一定情況下,Q=CU,
Q正比于U。
(1)定義: 。
(2)公式: 。
(3)單位: 。
(4)電容的物理意義: 。
3、平行板電容器的電容
(1)[演示]感應起電機給靜電計帶電
說明:靜電計是在驗電器的基礎上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導體相連,把它的金屬外殼與另一個導體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導體之間的電勢差U.
三、反思總結(jié)
1.
2.
3.
結(jié)論:

平行板電容器的決定式:真空 介質(zhì)
四、當堂檢測
1.關于電容器的充放電,下列說法中正確的是( )
A.充放電過程中外電路有瞬間電流
B.充放電過程中外電路有恒定電流
C.充電過程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.放電過程中電容器中的電場能逐漸減小
2.一平行板電容器始終與電池相連,現(xiàn)將一塊均勻的電介質(zhì)板插進電容器恰好充滿兩極板間的空間,與未插電介質(zhì)時相比( ).
A.電容器所帶的電荷量增大 B.電容器的電容增大
C.兩極板間各處電場強度減小 D.兩極板間的電勢差減小
3.下列關于電容器的說法中,正確的是( ).
A.電容越大的電容器,帶電荷量也一定越多
B.電容器不帶電時,其電容為零
C.由C=Q/U可知,C不變時,只要Q不斷增加,則U可無限制地增大
D.電容器的電容跟它是否帶電無關
課后練習與提高
1.兩塊水平放置的平行金屬板A和B(A在上,B在下),兩板間的電壓U=200V,要使一個質(zhì)量為5g,帶電量為力-5×10-6C的微粒恰能在兩板間的某點靜止,g取10m/s2,
(1)試確定A極板的帶電性質(zhì);
(2)求兩極板間的距離。
2.一平行板電容器,板間距離為d,電容為C,接在電源電壓為U的電源上,充電完成后撤去電源,求:
(1)充電后電容器的帶電量;
(2)充電后兩極板間的電場強度;
(3)若再拉開兩板,使板間距離增大為2d,則電容器的電容變?yōu)槎嗌?電量變(yōu)槎嗌?電壓變(yōu)槎嗌?板間電場強度變?yōu)槎啻螅?br>參考答案
課前預習學案
1.平板電容器 、 彼此絕緣 、 相互靠近、
2.帶電荷量Q 、 兩板間電壓U 、 Q/U、 法拉 、 法、 F、10 、10 、容納電荷本領
3.固定電容、可變電容、電解質(zhì)電容
課內(nèi)探究學案
二、學習過程
1、(1)任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體都可以看成一個電容器
(2)充電,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.
放電,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.
小結(jié) 充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強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E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能
2、(1)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)
(3)法拉(F)還有微法( F)和皮法(pF) 1F=10-6 F=10-12pF
(4)電容是表示電容器容納電荷本領的物理量,是由電容器本身的性質(zhì)(由導體大小、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
三、反思總結(jié)
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.
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.
真空 介質(zhì)
四、當堂檢測
1.AD 2.AB 3.D
課后練習與提高
1.(1)正電 (2)0.02m
2.(1)CU;(2) (3) C,CU,2U,

第八節(jié)、 電容器和電容設計
一、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)的預備知識,在教材中起承上啟下的作用。
二、教學目標
1.知識目標
①知道什么是電容器以及常用的電容器。
、诶斫怆娙萜鞯碾娙莞拍罴捌涠x,并能用來進行有關的計算。
、壑拦郊捌浜x,知道平行板電容器的電容與哪些因素有關。
  ④會對平行板電容器問題的動態(tài)分析。
2.能力目標
  ①知道利用比值法定義物理量。
 ②學會在實驗中用控制變量法的實驗方法,提高學生綜合運用知識的能力。
3.情感目標
 結(jié)合實際,激發(fā)學生學習物理的興趣。
三、教學重難點
  電容的定義和引入。
  對平行板電容器的動態(tài)分析。
四、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。
五、教學方法
1、學案導學:見后面的學案。
2.啟發(fā)式、探究式、類比法。
六、課前準備
1.學生的學習準備:預習電容器的定義和電容器的充放電
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。
七、課時安排:1課時
八、教學過程:
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
要點:場強、電勢能、電勢、電勢差等。
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
展示各種電容器.并做解釋:這是一種能容納電荷的容器,今天我們來學習它——電容器以及描述它容納電荷本領的物理量——電容
(三)合作探究、精講點撥。
1電容器構(gòu)造:任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導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)化關系是什么?待學生討論后總結(jié)如下:
小結(jié):充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強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E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能
3電容
與水容器類比后得出。說明:對于給定電容器,相當于給定柱形水容器,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=106 F=1012pF
(4)電容的物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領的物理量,是由電容器本身的性質(zhì)(由導體大小、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.
4行板電容器的電容
(1)[演示]感應起電機給靜電計帶電
說明:靜電計是在驗電器的基礎上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導體相連,把它的金屬外殼與另一個導體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導體之間的電勢差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)
(四)反思總結(jié),當堂檢測。
教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
課堂練習:
1.關于電容器的充放電,下列說法中正確的是 ( )
A.充放電過程中外電路有瞬間電流
B.充放電過程中外電路有恒定電流
C.充電過程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.放電過程中電容器中的電場能逐漸減小
2.一平行板電容器始終與電池相連,現(xiàn)將一塊均勻的電介質(zhì)板插進電容器恰好充滿兩極板間的空間,與未插電介質(zhì)時相比 ( ).
A.電容器所帶的電荷量增大 B.電容器的電容增大
C.兩極板間各處電場強度減小 D.兩極板間的電勢差減小
3.下列關于電容器的說法中,正確的是 ( ).
A.電容越大的電容器,帶電荷量也一定越多
B.電容器不帶電時,其電容為零
C.由C=Q/U可知,C不變時,只要Q不斷增加,則U可無限制地增大
D.電容器的電容跟它是否帶電無關
4、常用電容器(結(jié)合課本介紹P30)
1.AD 2.AB 3.D
(五)發(fā)導學案、布置預習
九、板書設計
電容器和電容
(一)、電容器
1.定義:任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體,組成一個電容器。
2.電容器的充、放電
充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強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E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能
3. 單位  F(法)



4. 說明電容是反映了電容器儲存電荷能力(儲存能量能力)的物理量,其數(shù)值由電容器的構(gòu)造決定,而與電容器帶不帶電或帶多少電無關。就像水容器一樣,它的容量與是否有水無關
(二)、平行板電容器的電容


(三)、常用電容器
十、教學反思:我深深地體會到,新一輪的課程改革,不是我們所想象的那么簡單,只要按照課本給出的知識點,進行一些學生實驗就可以了。新課程對教師提出了更高的要求,切實轉(zhuǎn)變教育觀念。教學中以人為本,不放過教學中的每一個可以利用的契機,有機地處理好“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀”在整個教學活動中的關系,才能把新課程的精髓落實到課堂教學的實處。


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