高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--1.8《电容器和电容》(2篇)

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【高中物理】高中物理教案选修3-1 1.8电容器的电容

【高中物理】高中物理教案选修3-1 1.8电容器的电容

教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1主备人:陈卫东学科长审查签名:1.8电容器的电容(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电容器和电容的基本知识。

2、解析:通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压无关。

(二)目标及其解析1.知道什么是电容器以及常用的电容器。

2.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。

3.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关。

4.会对平行板电容器问题的动态分析。

(三)教学问题诊断分析讨论电容器电容的变化,再来确定电容器所带电量和两极板的电压变化是学生比较难的地方。

(四)、教学支持条件分析启发式、探究式、类比法。

(五)、教学过程设计1、教学基本流程展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容2、教学情景例1:有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,使它的电荷量减少3×l0-4C,于是电容器两极板间的电压降低1/3,此电容器的电容量μF,电容器原来的带电荷量是C,若把电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容量是μF.例2:当一个电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,如果所带电荷量增大为2Q,则 ( )A.电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变B.电容器的电容减小为原来的1/2倍,两极板间电势差保持不变C.电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍D.电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2倍点评:电容器的电容是用比值法定义的,本章中学过的用比值法定义的物理量还有:电场强度、电势差,以前学过的用比值法定义的物理量有:压强、密度等.从中了解在物理学中是怎样来表征事物的某一特性或属性的.例3 (2000年全国高考试题) 对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( ) A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极扳平行错开,使正对面积减小,电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大点评: 这是一道关于电容器的电容的基本题,电容器的电容是由本身的结构来决定的.空气的介电常数接近于1,其它各种绝缘体的介电常数都大于1,所以空气电容中插入任何绝缘体,其电容都增大.例4连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,则( )A .电容器的电容C 变大B .电容器极板的带电荷量Q 变大C .电容器两极板间的电势差U 变大D .电容器两极板间的电场强度E 变大例5 如图所示,两板间距为d 的平行板电容器与一电源连接,开关S 闭合,电容器两板间的一质量为m ,带电荷量为q 的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是 ( )A .微粒带的是正电B .电源电动势的大小等于q mgdC .断开开关S ,微粒将向下做加速运动D .保持开关S 闭合,把电容器两极板距离增大,将向下做加速运动例6(1997年上海市高考试题) 如图所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M 和N ,今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N 孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则 ( ) A .把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回 B .把A 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落C .把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回D .把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落(六)目标检测1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________ 又_______________ 的导体,都可以看成一个电容器.2.电容器________________与电容器________________的比值,叫做电容器的电容.表达式C = ,国际单位制中单位__________,简称____________ ,符号________________.常用较小单位 lμF=________F ,l pF =________F .电容是表示电容器____ ____ 的物理量.3.平行板电容器极板正对面积为S ,极板间距为d ,当两极板间是真空时,电容C_________,当两极板间充满相对介电常数为εr ,的电介质时,电容C ________________.4.常用电容器从构造上看,可分为________________和________________ 两类.常用的固定电容器有______________和_________________ .设计意图:检测目标完成情况A 组题1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是 ( )A .根据C=Q /U 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B .对于确定的电容器,其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C .无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压比值恒定不变D .电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关2.如图1—7—5所示,在开关S 闭合时,质量为m 的带电液滴处于静止状态,那么,下列判断正确的是 ( )A .开关S 断开,极板上电荷量将减小,电压降低B .开关S 断开,极板间距离减小,则极板上电荷量减小C .开关S 断开.极板间距离减小,则极板间的电压减小D .开关S 断开,极板间距离减小,则带电液滴向下运动 设计意图:对学生进行基础知识练习B 组题3.如图l —7—6中,是描述电容C 、带电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系的图线,对于给定的电容器,关系正确的是 ( )4.电容器A 的电容比电容器B 的电容大,这表明 ( )A .A 所带的电荷量比B 多B .A 比B 有更大的容纳电荷的本领C .A 的体积比B 大D .两电容器的电压都改变1 V 时,A 的电荷量改变比B 的大5.如图1—7—7所示,先接通S 使电容器充电,然后断开S .当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q 、电容C 、两板间电势差U ,电容器两极板间场强E 的变化情况是( )A .Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小B .Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变C .Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变D .Q 不变,C 变小,U 变小,E 变小6.平行金属板A 、B 组成的电容器,充电后与静电计相连,如图1—7—8,要使静电计指针张角变大.下列措施中可行的是( )A .A 板向上移动B .B 板向右移动图1—7— 5图l —7— 6图l —7—7 图l —7—8C .A 、B 之间插入电介质D .使两板带的电荷量减小设计意图:提高学生应用知识的能力C 组题7.如图1—7—9所示,A 、B 是平行板电容器的两个极板,B 板接地,A 板带有电荷量+Q ,板间电场中有一固定点P ,若将B 板固定,A 板下移一些;或者将A 板固定,B 板上移一些,在这两种情况下,以下说法中正确的是 ( )A .A 板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势不变B .A 板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势升高C .B 板上移时,P 点的电场强度不变,P 点电势降低D .B 板上移时,P 点的电场强度减小,P 点电势降低8.一个平行板电容器,当其电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C 时,两板间的电压升高ΔU=10V ,则此电容器的电容C = F .若两板间电压为35 V ,此时电容器的带电荷量Q =C. 9.平行板电容器两板间距为4cm ,带电5.0×10-8C ,板间电场强度为4.5×104N /C ,则其电容C = F ,若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4,则其电容变为 .10.如图l —7—10所示,平行放置的金屑板A 、B 组成一只平行板电容器,对以下两种情况:(1)保持开关S 闭合,使A 板向右平移错开一些;(2)S 闭合后再断开,然后使A 板向上平移拉开些.讨论电容器两扳间的电势差U 、电荷量Q 、板间场强E 的变化情况.11.如图1—7—11中.下列几种电路情况中有无电流?若有电流,电阻R 上电流方向如何?①合上开关S 瞬间;②合上S 后又将电容器C 的两板距离增大.设计意图:提高部分学生的的能力教学反思:我深深地体会到,新一轮的课程改革,不是我们所想象的那么简单,只要按照课本给出的知识点,进行一些学生实验就可以了。

2019-2020年高中物理人教版选修3-1 第一章 第8节 电容器的电容 教案2

2019-2020年高中物理人教版选修3-1 第一章 第8节 电容器的电容 教案2

2019-2020年高中物理人教版选修3-1 第一章第8节电容器的电容教案2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。

高中物理1.8电容器与电容教案新人教版选修3_1

高中物理1.8电容器与电容教案新人教版选修3_1

1. 8 电容器与电容
熟练掌握基础知识:电容器的概念、定义式及影响平行板电容器电容因素。

电容比
描述其所带电荷量,就构
个极板

计,现使
.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变
板稍微上移,静电计指针张角将变大.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张
板拿走,则静电计指针张角变为零
中静电计换为接在两极板上的电
距离,板间场强怎么变化?
,电容器带电荷量怎么变
器,下列说法正确的
.将两极板平行错开,使正对面积减小,极板容器充电后不断开电源,逐渐增大两极
_________.
1
_______物理量.。

高中物理 第一章1.8 电容器的电容教案 新人教版选修3-1

高中物理 第一章1.8 电容器的电容教案 新人教版选修3-1

高中物理第一章1.8 电容器的电容教案新人教版选修3-1一、三维目标1、知识与技能(1)知道电容器的基本构造,了解电容器的充电、放电过程,认识常见的电容器。

(2)理解电容的物理意义,掌握电容的定义公式、单位,并能进行简单的计算。

(3)了解影响平行板电容器电容大小的因素,能利用公式判断平行板电容器电容的变化。

2、过程与方法(1)学生通过分组实验,观察、分析电容器的充、放电过程,在进一步利用实验探究电容器容纳电荷本领的描述过程中,理解物理科学研究的常用方法:比值定义法、类比法。

(2)学生在利用“控制变量法”自主探究影响平行板电容器电容大小因素的过程中,进一步体会科学探究的过程与方法。

3、情感、态度与价值观(1)通过列举电容器的广泛应用,增加学生的感性认识,培养学生探究新事物的兴趣。

(2)通过教师的适时引导和学生的自主探究,促进师生之间、生生之间的合作互动,使学生在体验探究的过程中,感悟科学思想,培养科学精神,实现知识和能力的协调发展。

二、教学重点、难点1. 教学重点及其教学策略重点:电容器电容的概念及物理意义策略:通过实验探究理解电容的比值定义式,进一步运用类比法加深对电容物理意义的理解。

由感性到理性,符合学生的认知规律。

2. 教学难点及其教学策略难点:影响平行板电容器电容大小的因素策略:由实际生活需要出发,引导学生自己提出问题,积极猜想与假设,设计实验方法,改进完善实验,总结结论简单应用,从而完成自主探究的过程,使学生感受深刻,理解透彻。

三、设计思想本节课的设计思想是:突出学生“自主探究、合作学习、互动高效”的教学方式。

首先,本着“从生活走向物理”的理念,让学生充分了解电容器在生活中的广泛应用,从而增加学生的感性认识,激发学习热情。

在教学过程中,将教科书上电容器的充电、放电示意图改为学生的分组实验,促使学生进入自主学习的境界,增强学生之间的交流与合作。

同时多媒体课件、传感器的应用又体现了现代信息技术与物理课程的有机整合。

物理选修3-1人教新课件1.8电容器和电容精品教案

物理选修3-1人教新课件1.8电容器和电容精品教案

物理选修3-1人教新课件1.8电容器和电容精品教案丹阳中学吴能平 2012-10-10教学目标(1)知道电容器旳概念,了解电容器旳充、放电现象·(2)理解电容旳概念,掌握电容旳定义式、单位·(3)了解影响平行板电容器电容大小旳因素,了解平行板电容器旳电容公式·难点:电容旳概念教具:两个简单旳线路板,一个电容器、多媒体与课件教学过程多媒体图片展示——收音机、计算机、电视、电脑等线路板,学生观察:它们上面都有一种重要旳电学元件——电容器·师:电容器在电学中有着广泛旳用途·电容器到底是什么样旳元件?它旳作用、构造、原理是什么?本节课来探讨这些问题·板书:一、电容器师:拿出一纸质电容器并将其拆开,在教室中走动,让学生观察·师介绍:有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘)·板书:1、电容器:任何两个彼此绝缘又相距很近旳导体都可以看成一个电容器·两平行导体板夹上一层绝缘物质(空气也算)构成平行电容器·板书:2电路图旳符号师:电容器是一个容纳电荷旳容器·那么怎样让电容器容纳电荷呢?同学们上学现在骑什么车啊?生回答:骑电瓶车·师:骑电瓶车前首先要做什么事?生回答:要充电·:师:电瓶车里面实际上就是一个电容器·所以电容器在使用时要进行充电·那么怎样给电容器充电呢?++++++++ -------- QU板书:2、充电、放电 多媒体演示:连接如图旳电路 现象观察:当接a 时,电容器充电当接b 时,电容器放电问题1:在电容器充电、电容器放电中电路中旳电流方向是否相同? 问题1:在电容器充电、放电旳过程中,能量是如何发生转化旳? 生:思考、回答·小结:1、不样两者电流方向相反2、充电 电源旳电能转化电场能;放电 电场能转化其他形式能量 二、 电容师:在前面我们已经看到了各种各样旳电容器,不同电容器容纳电荷旳本领是否相同呢?如果不同,我们怎样旳表示电容器容纳电荷旳本领呢?我们以平行板电容器为例:充电后,平行板电容器带上一定旳电荷量Q ,两极间也就有了一定旳电势差U ,那么是否Q (或U )越大,电容器旳储存电荷旳能力就越大呢?生猜想师:这与容器装水很相似·两个容器如图所示·我们能否说某个容器装旳水越多,它旳装水旳本领就越大呢?或者装水旳高度越高,它旳装水旳本领就越大呢? 生:讨论回答·小结:不是,装水旳多少或装水旳高度大小不代表装水旳本领旳大小· 问题:盛水容器旳本领大小取决于什么呢? 生:讨论回答·小结:我们观察一下上面两容器猜想下,它应该与容器旳面积S 有关·S 越大,+ + +- - -多媒体实验室它装水本领越大·S 等于什么呢? 生:回答小结:S=V/h ·也就是说容器盛水本领大小取决于它旳体积与所盛水旳高度旳比值·同一旳容器这个比值是不变旳,它反映了容器盛水本领大小·与此类似,电容器容纳电荷旳本领旳大小与它相似·Q/U 旳比值对同一个电容而言是一个定值,它反映了电容器容纳电荷旳本领大小·比值大其储电能力强,容纳电荷旳本领大小· 板书(多媒体显示):电容1、定义:电容器所带旳电荷量Q 与电容器两极板间旳电势差U 旳比值2、定义式:UQ C(比值法)3、物理意义:C 是表示电容器容纳电荷本领旳物理量·4、单位:在国际单位制中单位是法拉(F ),1F=1C/V 1μF=10-6F , 1рF=10-12F问题:电容来表示电容器容纳电荷旳本领大小·哪么电容器旳电容又受哪些因素影响呢?平行板电容器是最简单,也是最基本旳电容器,下面我们还是从平行板电容器入手,探究影响其电容大小旳因素· 三、研究影响平行板电容器电容大小旳因素 猜想:影响平行板电容器电容旳因素有哪些? 多媒体展示:平行板电容器旳内部构造,学生观察· 小结:电容器内部旳结构因素:两极板大小(用面积S 表示),两极板间旳距离d ,两极板间旳电介质问题:影响平行板电容器电容旳因素可能是这三个因素,研究三个物理之间旳关系,物理学用什么方法呢? 生:回答 小结:控制变量法实验探究(多媒体动画模拟)⑴保持极板上电荷量不变,两极板间旳距离也不变,改变平行板两极板旳正对面积SV 1 S 1hV 2 S 2现象:S ↓ U ↑ C ↓S ↑ 偏角↓ U ↓ C ↑⑵保持极板上电荷量不变,两极板间旳正对面积S 不变,改变改变平行板两极板旳距离d现象:d ↓ 偏角↓ U ↓ C ↑ d ↑ 偏角↑ U ↑ C ↓ ⑶保持Q 、S 、d 不变,两极板间插入绝缘介质现象:插入电介质 偏角↓ U ↓ C ↑ 师:以上只是定性旳实验研究,从理论角度进行定量研究,表明: ⑴当平行板电容器两极板之间是真空时,kdS C π4=⑵当板间充满同一种介质时,电容变大为真空时旳rε倍,即kdS C r πε4=r ε相对介电常数是一个与电介质性质有关旳常数· 表1.8—1,空气旳r ε近似为1(一般性研究中,空气对C 旳影响可以忽略) 四、常见旳电容器 生:阅读课本多媒体展示各种不同类型旳电容器,学生观察问题:请你把课件上各种不同类型旳电容器进行归类 生讨论回答小结:1、从构造上看,可分为固定电容器和可变电容器 2、固定电容器根据材料不同,常见旳有:聚苯乙稀电容器; 陶瓷电容器;电解电容器(电容比较大,有极性),符号:C=Q/U 结论C 与电介质有关固定电容器+电解电容器C=Q/U结论C 与d 反相关结论C 与S 正相关C=Q/U3、可变电容器符号:问题:请问图中电容器旳额定电压是多少?它旳容纳电荷旳本领是多大?生:讨论回答·小结:额定电压是5.5V,电容是1.0F·五、课堂小结: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旳物理量·定义式UQC=适用于任何电容器C与Q、U无关决定式kdSC rπε4=只适用于平行板电容器反映C旳决定因素作业:略(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。

2019-2020年人教版高中选修3-1 第1章第8节 电容器的电容(教案)

2019-2020年人教版高中选修3-1 第1章第8节 电容器的电容(教案)

2019-2020年人教版高中选修3-1 第1章第8节电容器的电容(教案)【知识与技能】1.知道什么是电容器及常见的电容器2.知道电容器充电和放电时的电流情况3.理解电容器电容的概念及物理意义【过程与方法】通过观察视频,了解电容器的构造和特点,通过类比法理解电容器的电容概念。

【情感态度与价值观】1.培养学生互相讨论,互相协助,大胆创新的精神。

2.渗透内因决定事物本质的哲学观点,3.展示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【教学过程】★重难点一、电容器和电容★一、电容器1.电容器的功能和构造(1)功能:储存电荷和电能的元件(2)构造:两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成一个电容器(3)平行板电容器:两块彼此隔开平行放置的金属板构成的最简单的电容器.两块金属板称为电容器的两极.(4)电容器的电荷量:电容器工作时,它的两块金属板的相对表面总是分别带上等量异种电荷+Q和-Q,任意一块极板所带电荷量的绝对值.叫做电容器的电荷量.2.电容器的充电和放电(1)充电:电源使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程.如图甲.(2)放电:用导线将充好电的电容器的两极板相连,使两极板的异种电荷中和的过程,如图乙.(3)电容器充放电时的能量转化:充电后,电容器储存了电能.放电时,储存的电能释放出来,转化为其他形式的能. 二、电容1.定义:电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间电势差U 的比值,叫做电容器的电容. 2.定义式:C =Q U.3.物理意义:电容是描述电容器储存电荷能力的物理量.4.单位:法拉,简称法,符号F ,还有微法(μF)和皮法(pF),关系1 F =106μF =1012 pF. 5.对电容定义式C =QU 的理解(1)电容由电容器本身的构造决定电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量,用比值C =QU 来定义,但它却与Q 、U 无关,是由电容器自身的构造决定的,即使电容器不带电,其电容仍然存在,并且是一个确定的量.(2)定义式C =QU 表明,电容器所带的电荷量由电容器的电容和电容器两极板间的电势差U 决定,Q 与U 成正比.与C 成正比.但不能说电容C 与Q 成正比,与U 成反比. 6.通过Q -U 图象来理解C =QU电容的Q -U 图象是一条过原点的直线,其斜率等于电容器的电容.其中Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值,U 为两极板间的电势差,可以看出,电容器电容也可以表示为C =ΔQΔU ,即电容器的电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1 V 所需增加(或减小)的电荷量.三、常见的电容器1.电容器的种类(1)按电容是否可变①固定电容器:固定电容器的电容是固定不变的,如聚苯乙烯电容器和电解电容器.②可变电容器:是一种可以改变电容大小的电容器,通常由两组铝片组成,其中一组固定不动的叫定片,另一组可以转动的叫动片,转动动片时,两组铝片的正对面积发生变化,电容就随着改变.可变电容器的绝缘物质通常为空气或塑料介质.(2)按照电介质不同有纸介电容器、陶瓷电容器和电解电容器等2.电容器的符号(1)固定电容器:符号为“”(2)可变电容器:符号为“”(3)电解电容器:符号为“”3.击穿电压和额定电压(1)击穿电压:加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为击穿电压.(2)额定电压:电容器长期工作时所能承受的电压.电容器外壳上标的就是额定电压,它比击穿电压要低.【典型例题】如右图所示连接电路,电源电动势为6V,先使开关S与1端相连,电源箱电容器充电,这个过程可以瞬间完成,然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,电流传感器将测得的电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的图线如图所示,据此图可估算电容器释放的电荷量,并进而估算电容器的电容为A .0.2FB .-21.310F ⨯ C .-34.510F ⨯ D .45.510F -⨯ 【答案】D★重难点二、平行板电容器★ 一、平行板电容器 1.平行板电容器(1)基本结构:由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成,是最简单的,也是最基本的电容器.(2)板间电场:板间(除边缘外)形成匀强电场,电场强度大小为E =U /d ,方向垂直极板平面. 2.平行板电容器的电容大小的决定因素探究(1)方法:采取控制变量法,在电容器带电荷量Q 不变的情况下,只改变电容器的极板正对面积S ,板间距离d ,板间电介质εr 中的一个量.(2)静电计电势差的意义:由于静电计的金属球与其中一个极板相连,两者电势相等,静电计的金属外壳与另一个极板相连(或同时接地),两者电势相等.所以静电计的电势差实质上也反映了电容器两极板间的电势差的大小. 3.平行板电容器的电容(实验结论)平行板电容器的电容C 与极板的正对面积S 及板间的电介质的相对介电常数εr 成正比,与极板间距离d 成反比,则C =εr S 4πkd .4.C =Q U 与C =εr S4π kd 的比较【特别提醒】(1)上述实验只能证明电容C 与εr 、S 和d 有关,公式C =εr S4πkd 是进一步精确实验得出的.式中的k 为静电力常量.(2)公式中,εr 是一个常数,与电介质的性质有关,称为电介质的相对介电常数.真空的相对介电常数为1,空气的相对介电常数与1十分接近.(3)公式C =εr S4πkd 为平行板电容器的决定式,此式表明电容器C 完全由电容器本身决定,与电容器所带电荷量Q 及极板间电压U 无关. 二、平行板电容器的动态分析 1.两类基本问题(1)电容器和一电源相连,让电容器的某一物理量发生变化,求其他物理量的变化。

最新高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:电容器的电容名师优秀教案

最新高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:电容器的电容名师优秀教案

高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:电容器的电容织云弄巧~织星织恨~织织暗度。

金织玉露一相逢~便织却人织无。

迢迢数柔情似水~佳期如~忍织织织织路。

情若是久织织~又织在朝朝暮暮。

梦两;pn=10&tn=site888_pg&ie=utf-8&usm=28 织容器的织容教学分析织容器是一织常织的织元件~在织路中织用泛~生织然可能织织织容器织物~但不一定织织~学广学更有深入考织织其造和工作原理。

织容念的建立方法和定织方式~生以往织中有织相似没构概学学的织织~通织织比能织织容易接受。

影平行板织容器织容大小的因素是全新的容~在织用织容易出响内织织织。

利用演示织织可以助突破织点。

在织行织程织我织需要注意以下点织明,帮教学几,考织到用比织可以助生理解织容的念~材在织述织容的念织~借助水容器作比帮学概教概1织~织明织容是表示织容器容织织荷本织的物理量。

有件的校可以利用织感器生理解织容条学来帮学器所织织荷量和织织之织的织系。

,织织使生明地知道~织容器所织的织荷量学确是指每板所织织荷量的织织织。

个极2Q,织织能的念~只要求生知道~不要求织一步织明。

概学3,织织使生明地知道,织容器充织后~如果保持织容器的板织源相织接~织织学确两极与两极4容器板的织织保持不织~如果切织源的织接~织织容器的织荷量保持不织。

两极断与,本织的“思考织织与”~意在使生把织织的知织前面织的知织织系起~织合加以用学与学来运5提高生织合用知织的能力。

最好在织的引织下~织生立思考~把织织弄楚。

织比都由织学运教学独清教织织生~效果更好。

学会教学目织,知道织容器的念~织织常织的织容器~通织织织感知织容器的充、放织织象~概1,理解织容的念及定织方法~掌握织容的定织公式、织位~织用定织式织行织织的织算~概并学会2,通织织织了解影平行板织容器织容大小的因素~了解平行板织容器的织容公式~知道改织响3平行板织容器织容大小的方法。

教学重点织点,织容的念是本织的重点和织点~织织织生理解织容是用比织定织的物理量~织容织物理概学个1量的物理意织。

高中物理《1.8电容器的电容》教案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教案

高中物理《1.8电容器的电容》教案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教案

容纳电荷的能力 容纳水的能力
↓ ↓ 确定的电容器C 确定 确定的水容
器S 确定单位电压电容器所带电量 单位深度水容器所带水量(体积V )
↓ ↓ U Q C =
h
V
S =(横截面积) ↓ ↓
即:C 由电容器自身决定 即:S 由水容器自身决定 [问题]那C 由电容器自身的哪些因素决定? 3、平行板电容器
[介绍]静电计:测量电势差。

它的金属球接一导体,金属外壳接另一导体,从指针的偏角可测出两导体间的电势差。

[演示]将平行板电容器的一板A 固定于铁架台上且与一外壳接地的静电计的金属球连接,手持有绝缘柄的板B ,将B 板接地,用电池组给电容器充电后断开电源,将B 靠近A ,静电计指针偏角反映
A 、
B 两板间电势差。

[现象]指针偏角减小。

[引导学生分析]给电容器充电后断开电源,电源不再继续对电容器充电,同时也没有导线将两板相连,电容器也不会放电.即此
时,电容器所带电荷量不变。

Q。

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第八节、电容器和电容教学设计一、教材分析《电容器、电容》是高考的热点,是电场一章的重点和难点,在教材中占有重要地位。

它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起承上启下的作用。

二、教学目标1.知识目标①知道什么是电容器以及常用的电容器。

②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。

③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关。

④会对平行板电容器问题的动态分析。

2.能力目标①知道利用比值法定义物理量。

②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,激发学生学习物理的兴趣。

三、教学重难点电容的定义和引入。

对平行板电容器的动态分析。

四、学情分析:通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压无关。

五、教学方法1、学案导学:见后面的学案。

2.启发式、探究式、类比法。

六、课前准备1.学生的学习准备:预习电容器的定义和电容器的充放电2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

七、课时安排:1课时八、教学过程:(一)预习检查、总结疑惑要点:场强、电势能、电势、电势差等。

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容(三)合作探究、精讲点拨。

1电容器构造: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。

2电容器的充电、放电操作: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.操作: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.提问: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:小结: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3电容与水容器类比后得出。

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 。

(1)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。

(2)公式:U Q C =(3)单位:法拉(F )还有微法(μF )和皮法(pF ) 1F=106μF=1012pF(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.4行板电容器的电容(1)[演示]感应起电机给静电计带电说明: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.现象:可以看到:①. 保持Q 和d 不变, S 越小,静电计的偏转角度越大, U 越大,电容C 越小;②. 保持Q 和S 不变,d 越大,偏转角度越小,C 越小.③. 保持Q 、d 、S 都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U 越小电容C 增大.(2)结论:平行板电容器的电容C 与介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟极板间的距离d 成反比.平行板电容器的决定式:真空 kdS C π4=介质 kd S C r πε4= (四)反思总结,当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

课堂练习:1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是( )A .充放电过程中外电路有瞬间电流B .充放电过程中外电路有恒定电流C .充电过程中电源提供的电能全部转化为内能D .放电过程中电容器中的电场能逐渐减小2.一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比( ).A .电容器所带的电荷量增大B .电容器的电容增大C .两极板间各处电场强度减小D .两极板间的电势差减小3.下列关于电容器的说法中,正确的是( ).A .电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B .电容器不带电时,其电容为零C .由C =Q /U 可知,C 不变时,只要Q 不断增加,则U 可无限制地增大D .电容器的电容跟它是否带电无关4、常用电容器(结合课本介绍P 30)1.AD2.AB3.D(五)发导学案、布置预习九、板书设计电容器和电容(一)、电容器1.定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。

2.电容器的充、放电充电——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3. 单位 F (法)4. 说明电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力)的物理量,其数值由电容器的构造决定,而与电容器带不带电或带多少电无关。

就像水容器一样,它的容量与是否有水无关(二)、平行板电容器的电容(三)、常用电容器十、教学反思:我深深地体会到,新一轮的课程改革,不是我们所想象的那么简pF 10F μ10F 1126==4πr S C kd ε=单,只要按照课本给出的知识点,进行一些学生实验就可以了。

新课程对教师提出了更高的要求,切实转变教育观念。

教学中以人为本,不放过教学中的每一个可以利用的契机,有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系,才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。

教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1主 备 人:陈卫东 学科长审查签名:(一)内容及解析1、内容:带点粒子在匀强磁场中的运动分为加速和偏转问题2、解析:加速问题一般用匀变速直线运动规律解答,偏转问题一般用类平抛运动知识解答。

(二)目标及其解析1、理解带电粒子在电场中的运动规律,并能分析解决加速和偏转方向的问题.2、知道示波管的构造和基本原理.(三)教学问题诊断分析运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题(四)、教学支持条件分析通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析,培养学生的分析、推理能力(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习匀强电场的概念→电场强度的定义→带电粒子在匀强电场中运动时受力分析→练习、小结2、教学情景1.带电粒子的加速(1)动力学分析:带电粒子沿与电场线 方向进入电场,受到的电场力与运动方向在 上,做 直线运动,如果是匀强电场,则做匀加(减)速运动. (2)功能关系分析:粒子只受电场力作用,动能变化量等于 的变化量,等于力做的功.即: 221qU mv =(初速度为零);2022121qU mv mv -= 此式适用于一切电场. 2.带电粒子的偏转(1)动力学分析:带电粒子以速度v 0 于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中,受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做 运动.(2)运动的分析方法(看成类平抛运动):①沿初速度方向(X 方向)做速度为v 0的 .X= ;②沿电场力方向做初速度为零的 .a y = ;V y = ;Y= .③偏角:==v v yθtan .【典例分析】例1如图1—8—1所示,两板间电势差为U ,相距为d ,板长为L .—正离子q 以平行于极板的速度v 0射入电场中,在电场中受到电场力而发生偏转,则电荷的偏转距离y 和偏转角θ为多少?例2两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m ,电荷量为e ,从O 点沿垂直图1—8— 4 图1—8-5 于极板的方向射出,最远到达A 点,然后返回,如图1—8—3所示,OA=h ,此电子具有的初动能是 ( )A .U edhB .edUhC .dh eUD .d eUh例3一束质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以平行于两极板的速度v 0进入匀强电场,如图1—8—4所示.如果两极板间电压为U ,两极板间的距离为d 、板长为L .设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为 .(粒子的重力忽略不计)例4如图1—8-5所示,离子发生器发射出一束质量为m ,电荷量为q 的离子,从静止经加速电压U 1加速后,获得速度0v ,并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央,受偏转电压U 2作用后,以速度v 离开电场,已知平行板长为l ,两板间距离为d ,求:①0v 的大小;②离子在偏转电场中运动时间t ;③离子在偏转电场中受到的电场力的大小F ;④离子在偏转电场中的加速度;⑤离子在离开偏转电场时的横向速度y v ;⑥离子在离开偏转电场时的速度v 的大小;⑦离子在离开偏转电场时的横向偏移量y ;⑧离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tan θ 【小结】解题的一般步骤是:(1)根据题目描述的物理现象和物理过程以及要回答问题,确定出研究对象和过程.并选择出“某个状态”和反映该状态的某些“参量”,写出这些参量间的关系式.(2)依据题目所给的条件,选用有关的物理规律,列出方程或方程组,运用数学工具,对参量间的函数关系进行逻辑推理,得出有关的计算表达式.(3)对表达式中的已知量、未知量进行演绎、讨论,得出正确的结果.(六)目标检测1.利用电场来改变或控制带电粒子的运动,最简单情况有两种,利用电场使带电粒子________;利用电场使带电粒子________.2.示波器:示波器的核心部件是_____________,示波管由电子枪、_____________和荧光屏组成,管内抽成真空.设计意图:检测目标完成情况A 组题1.如图l —8—6所示,电子由静止开始从A 板向B 板运动,当到达B 板时速度为v ,保持两板间电压不变.则图1—8-8( )A .当增大两板间距离时,v 也增大B .当减小两板间距离时,v 增大C .当改变两板间距离时,v 不变D .当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间延长2.如图1—8—7所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的( )A .2倍B .4倍C .0.5倍D .0.25倍设计意图:对学生进行基础知识练习B 组题 3.电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场,恰好从正极板边缘飞出,如图1—8—8所示,现在保持两极板间的电压不变,使两极板间的距离变为原来的2倍,电子的入射方向及位臀不变,且要电子仍从正极板边缘飞出,则电子入射的初速度大小应为原来的( ) A .22 B .21 C .2 D .2 4.下列带电粒子经过电压为U 的电压加速后,如果它们的初速度均为0,则获得速度最大的粒子是 ( )A .质子B .氚核C .氦核D .钠离子Na +设计意图:提高学生对基础知识的学习C 组题5.真空中有一束电子流,以速度v 、沿着跟电场强度方向垂直.自O 点进入匀强电场,如图1—8—9所示,若以O 为坐标原点,x 轴垂直于电场方向,y 轴平行于电场方向,在x 轴上取OA =AB =BC ,分别自A 、B 、C 点作与y 轴平行的线跟电子流的径迹交于M 、N 、P 三点,那么:(1)电子流经M ,N 、P 三点时,沿x 轴方向的分速度之比为 .(2)沿y 轴的分速度之比为 .(3)电子流每经过相等时间的动能增量之比为 .6.如图1—8—10所示,—电子具有100 eV 的动能.从A 点垂直于电场线飞入匀强电场中,当从D 点飞出电场时,速度方向跟电场强度方向成1 500角.则A 、B 两点之间的电势差U AB = V .设计意图:提高部分学生的的能力教学反思:图1—8-7 图1—8-9 图1—8—10。

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