3.1电容器与电容教案
《电容器和电容》教学设计
《电容器和电容》教学设计本文是《电容器和电容》教学设计的完整教案。
教学目标：1. 理解电容器的基本原理和作用；2. 掌握电容器的常见类型、特性和使用方法；3. 理解电容的概念及其与电容器的关系；4. 运用所学知识解决相关问题。
教学资源：1. 电容器示意图、图片或实物；2. 相关电路图示；3. 实验仪器和元件。
教学内容：一、电容器的概念和作用（理论授课，约20分钟）1. 引入电容器的概念，简要介绍电容器在电路中的作用。
2. 分类介绍电容器的常见类型，如电解电容器、陶瓷电容器等，并讲解各种类型的特点与应用领域。
3. 引导学生思考电容器的结构和工作原理。
二、电容器的特性和参数（理论授课，约20分钟）1. 解释电容量的概念和单位，介绍电容器的电容量与其尺寸、介质等因素的关系。
2. 介绍电容器的极间电压（额定电压）和耐压特性，以及其在电路中的保护作用。
3. 引导学生理解电容器的极性特性，区分极性电容器和非极性电容器的使用条件和注意事项。
三、电容器的连接方式和功能实现（理论授课，约15分钟）1. 介绍电容器的串联和并联连接方式，并讲解不同连接方式下电容值的计算方法。
2. 利用示意图或实物演示不同电容器连接方式对电路的影响，引导学生理解电容器在电路中的功能实现。
四、电容器的实验验证与应用（实验操作，约60分钟）1. 设计并组织实验，验证电容器的充放电过程和电荷存储能力。
2. 布置实验任务，要求学生选择不同类型的电容器，测量其电容量和极间电压，并比较它们的特性差异。
3. 引导学生运用所学知识，设计一个简单的电路实现特定功能，并通过实验验证电容器的作用。
4. 鼓励学生提出自己的观察和思考，并结合实验结果进行讨论。
五、电容的概念和计算（理论授课，约15分钟）1. 引入电容的概念，与电容器的区别进行说明。
2. 探讨电容与电荷量、电压和介质的关系，并介绍电容的计算公式及其单位。
3. 引导学生运用电容的计算公式解决相关问题。
(完整版)电容器和电容教案
《电容器和电容》教案《电容器和电容》教案一、教学目标【知识与技能目标】1.知道什么是电容器并分析其充电、放电过程。
2.理解电容器的电容概念及其公式，并能用来进行有关的计算。
【过程与方法目标】学会控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。
【情感态度价值观目标】结合实际，激发学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学，积极向上的情感。
二、教学重、难点【重点】电容的概念、公式及其单位【难点】电容器的充电和放电的过程分析三、教学过程环节一：导入新课直接导入：今天我们来学习一种全新的物理元件，叫做电容器。
举例：水杯。
这是一种盛水的容器，那么电容器其实也是一种容器，只不过它是用来装电荷的容器。
环节二：导出概念电容器【实物体验】在我们的日常生活中，哪些电器中用到了电容器? 教师用多媒体课件展示各种电器的图片。
请学生思考：这么多的电器中用到了电容器，电容器是什么样的元件?它的基本构成是怎样的?环节三：明确概念【定义概念】电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质―电解质，就组成了一个最简单的电容器。
实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电容器。
教师画出电容器充、放电的示意图，分析并总结：电容器充电：两极板分别连接电源的正负极，电极板带等量异种电荷。
灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中。
电容器的放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和。
灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。
放电后，电场能转化为其他形式的能量。
电容器和电容教学设计
《电容器和电容》教学设计教学环节教师活动学生活动:设计意图设置问题，导入新课》提问问题：1.师：“不知道有没有同学打开过电视机或者电脑的线路板，在里面看到这样一些圆柱形的元件，有同学知道这是什么”。
2.师：“不知道没有关系，相信经过这节课的学习大家会对这种元件有所认识，这个器件叫做电容器，在我们日常生活中有重要的应用，下面我们一起进入今天的学习。
”【1.大多数回答：“不知道。
”.、培养学生的想象力,设问启发思考，引起学生注意。
激发学生的求知欲，让学生带着问题进入课堂。
引入电容器及其概念结合新旧知识，引出新概念1.师：“顾名思义，电容器就是储存电荷与电能的元件，像我们的手机电池也是一个电容器。
老师这里就有一个纸质电容器，我请一位同学上来观察一下它的构造，并说出你看到了什么。
”^1.生：“我看到有两片锡箔纸，它们的中间还有一片蜡纸。
”【·学生通过观察纸质电容器的构造，自身体验电容器并得出电容器的定义，培养学生的观察能力与6．师：“下面我们就开始学习电容器的充电过程与放电过程。
”<7.播放完后老师进行详细的讲解（1）有短暂充电电流，充电过程两板Q、U、E均增大。
（2）充电过程是电源电能转化为电容器电场能的过程。
（3）充电完毕断开开关，电容器所带的电荷量不变，电荷被储存了起来。
8.放电：充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和的过程。
再次上述的flash动画(将开关k打到另外一端)观察其放电过程，观察完后，老师讲解其详细过程：#（1）有短暂放电电流，放电过程两板Q、U、E均减小。
（2）放电过程是电容器电电场能》}"使抽象的过程形象化，便于学生的理解，再通过老师的讲解，使得学生既能感性的学习，又能理性地学习。
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选修3-1(16电容器和电容教案(DOC)
§1.6 电容器和电容1．知道什么是电容器，知道常用电容器的分类及符号，认识常用电容器． 2．知道电场能的概念，了解电容器充放电过程及能量转化的特点． 3．理解电容的概念及其定义式C ＝QU，并能用来解决简单的问题．4．知道平行板电容器电容的决定因素及其决定关系，并能用来进行相关分析．1．重点难点教学重点：电容公式的建立、理解与应用．教学难点：根据所教学生的实际情况确定充放电过程的教学模式． 2．教学建议本节知识与生活联系比较紧密，几乎所有电器设备都要用到电容器，学生学习兴趣比较浓厚，且本节知识对学生逻辑推理能力要求较高．教学中需对电容器给出定义，说明电容器的充放电过程，介绍电容器的结构和性能．电容器及其充放电过程可通过照相所用电子闪光灯引入．做好本节的“实验探究”活动对理解和掌握平行板电容器有很大的帮助.1．电容器(1)电容器：电容器是储存电荷和________的元件，任何两个彼此________又互相靠近的导体都可以看成一个电容器．(2)充电过程：使两个极板带上等量________(填“同种”或“异种”)电荷的过程．放电过程：使两个极板上电荷中和的过程，________转化为其他形式的能．(3)电容器的电荷量：电容器工作时，两极板分别带上了＋Q 和－Q 的电荷量，则电容器的电荷量为________．2．电容器的电容(1)电容是电容器所带的________与电容器两极板间的________的比值．公式表示为C ＝________． (2)电容是表示电容器____________本领的物理量．(3)在国际单位制中，电容的单位是：________，符号是F ，1 F ＝1 C/V ，常用较小的单位微法(μF)和皮法(pF)，并且1 F ＝________ μF ＝________pF.3．平行板电容器的电容平行板电容器的电容与两板之间的________、________和两板之间插入的________有关． 4．常见的电容器(1)常见的电容器，如空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等，它们是按______不同来分类的．若按是否可变分为：________电容器、________电容器．(2)电容器的击穿电压和额定电压①击穿电压：使电介质变成________的最低电压叫做击穿电压．②额定电压：电容器________所能承受的电压叫做额定电压，额定电压低于击穿电压． 参考答案：1．(1)电能 绝缘 (2)异种 电能 (3)Q2．(1)电荷量Q 电势差UQU(2)容纳电荷 (3)法拉 106 1012 3．正对面积S 距离d 电介质4．(1)电介质 可变 固定 (2)①导体 ②正常工作主题1：电容问题：(1)由C ＝QU 可知，电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要的电荷量．需要的电荷量多，表示电容器的电容大．这类似于用不同的容器装水，要使容器中的水深都为1 cm ，横截面积大的容器需要的水多．可见，电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量．请你具体说说怎样将电容器与图中盛水容器进行类比．(2)根据电容的定义式，由分比定律我们可以进一步推出：C ＝Q 1U 1＝Q 2U 2＝Q 2－Q 1U 2－U 1＝ΔQΔU ，说说你对该式的理解．解答：(1)电容相当于盛水容器单位深度的盛水量(或容器的横截面积)，电压与深度对应，电荷量与盛水量对应．电容器两极板间电压越大，所带电荷量越大；水容器盛水深度越大，盛水量越多．电容器有击穿电压，超过此电压，电容器被击穿；盛水容器也有最大盛水深度，超过此深度，水将溢出．(2)电容器的电容大小在数值上等于两极板间电压为1 V 时，电容器所带的电荷量；电容器的电容在数值上等于两极板间的电压增加(或减少)1 V 时所需要增加(或减少)的电荷量．主题2：影响平行板电容器电容的因素(重点探究)情景：物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中．在本节里，影响平行板电容器电容的因素可能有S 、d 、εr 等多个因素，如图所示(教材图1.8－4)，实验时逐个验证，保持各量不变，只让一个量变化．问题：(1)控制变量法有什么优点？我们学过的内容中哪里采用过这种方法？ (2)实验中静电计的作用是什么？能否用电压表代替？解答：(1)控制变量法的优点是将复杂问题简单化．同时分析多个因素是很困难的，所以逐个攻破，最后总结，可以方便快捷地得出变化规律．我们学过的内容中探究牛顿第二定律、影响向心力的因素等知识都用到了这种方法．(2)静电计能测静电场中的电压；不能，电压表只能测电路中的电压，不能测静电场中的电压．一、电容器电容的理解及计算例1 有一充好电的平行板电容器，两板间电压为3 V ，现使它的电荷量减少3×10－4 C ，于是电容器两板间的电压降为原来的13，此电容器的电容是多大？电容器原来所带电荷量是多少？若将电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？【分析】本题考查对电容的理解．(1)电容器的定义式C ＝QU 中的Q 为电容器所带电荷量，是一个极板上所带电荷量的绝对值．(2)由定义式可知C ＝Q U ＝ΔQΔU，ΔQ 表示带电荷量的变化，ΔU 是电压的变化．【解析】电容器两极板间电势差的变化量为ΔU ＝(1－13)U ＝23×3 V ＝2 V由C ＝ΔQ ΔU，得C ＝3×10－42 F ＝＝1.5×10－4 F ＝150 μF电容器原来所带电荷量为Q ＝CU ＝1.5×10－4×3 C ＝4.5×10－4 C电容器的电容是由本身决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150 μF.【答案】150 μF 4.5×10－4 C 150 μF【点拨】公式C ＝QU 是定义式，跟其他比值定义物理量一样，是一种检测该物理量的方法或手段，物理量本身与比值中的任何一个物理量都无关．对于固定的电容器，Q 与U 成正比，所以公式C ＝ΔQΔU 成立．二、电容器的两类动态变化问题 例2 如图所示，先闭合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【分析】电容器充电后与电源断开，电容器极板上的电荷量保持不变．极板间距离增大过程中，根据电容器电容的定义式及平行板电容器电容的计算式即可分析．【解析】电容器充电后再断开S ，其所带电荷量Q 不变，由C ＝εr S4πkd 可知，d 增大时，C 变小．又因U ＝Q C ，所以U 变大．对于场强E ，由于E ＝U d ，U ＝Q C ＝Q εr S 4πkd＝4πkdQ εr S，所以E ＝U d ＝4πkQ εr S ，由此式可以看出，E 与两板间距离无关，故间距d 增大，E 不变．【答案】C【点评】①在判断电容器相关物理量的变化时，首先要弄清是电压U 不变还是电荷量Q 不变．若电容器充电后与电源断开，则电荷量Q 不变；若电容器始终与电源相连，则电压U 不变．②分析电容器相关物理量变化常用的公式有：C ＝εr S 4πkd 、C ＝Q U 和E ＝Ud .三、静电计与平行板电容器例3 在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与灵敏静电计相连，极板B 接地．若极板B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针的变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是( )A ．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小B ．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大C ．极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变小D ．极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大【分析】由于电容电极与静电计间电荷量转移可以忽略，认为电容器所带电荷量不变，由静电计指针偏角变化判断电容两极间电压变化，进而根据电容定义式可判断电容变化．【解析】电容器的电容可根据C ＝QU 来检测，极板间电压可用静电计来测定．实际上当极板B 稍向上移动时，电容C 将减小，由于平行板电容器的电容比静电计电容大得多，静电计的接入不会使极板所带电荷量发生明显的变化．因而电容C 减小，电荷量几乎不变，极板电压增大，致使静电计指针与外壳间的电压增大，这时静电计电容未变．静电计金属球所带电荷量增加(即有极少的电荷流向静电计，可以说电容器极板电荷量几乎不变)，使指针偏转角度增大．实验中我们观察到的现象是指针偏角变大说明板间电压增大，由C ＝QU 判断，平行板电容器的电容变小．故答案D 正确．【答案】D【点评】对平行板电容器的电容和静电计测电势差可简单这样理解：对前者可认为Q 一定，U 随C 变化；对后者可认为C 一定，Q 随U 而变化，而静电计电荷量的变化对平行板电容器极板上的电荷量变化而言是很小的．静电计是测量(静电产生的)电势差的仪器，静电计张角大，说明极板间电势差大．注意：它不能用于测直流电路中两点间的电压．四、电容器中带电粒子的力学问题例4 图示是一个由电池、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路．开关S 闭合，一带电液滴悬浮在两板间P 点不动，下列说法正确的是( )A ．带电液滴可能带正电B ．增大两极板距离的过程中，电阻R 中有从a 到b 的电流，电容器中负电荷从B 到AC ．断开S ，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D ．断开S ，减小两极板距离过程中，液滴静止不动【分析】解答本题可按如下过程分析：平衡条件→带电性质→场强变化→受力变化→运动性质变化【解析】带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，电场力方向向上，电场方向向下，故液滴带负电，A 选项错误．由C ＝εr S4πkd 和Q ＝CU 可知，在两极板间距离增大的过程中，C 变小，所以Q 变小，因此电容器放电，放电电流的方向为从a 到b ，负电荷由B 板经电源和电阻R 流向A 板，选项B 错误．断开S ，由C ＝εr S4πkd 、Q ＝CU 和U ＝Ed 知E ＝4πkQ εr S ，Q 不变，S 减小，所以E 增大，电场力大于重力，液滴加速上升，C 选项错误．由E ＝4πkQεr S 知，Q 不变，d 减小，E 不变，液滴静止不动，D 选项正确．【答案】D【点拨】带电粒子在平行板电容器中的问题是静电场与力学知识的综合，分析方法与力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动情况和运动过程(平衡，加速或减速，是直线还是曲线)，然后选用恰当的规律(如牛顿定律、动能定理及能量守恒定律)解题．1．(考查电容与电荷量及两极板间电势差的关系)关于电容器的电容，下列说法正确的是( ) A ．电容器所带的电荷量越多，电容就越大 B ．电容器两极板间的电压越高，电容就越大C ．电容器所带电荷量增加一倍，则两极间的电压也一定增加一倍D ．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量【解析】电容器的电容只与电容器本身的因素有关，而与电荷量和电压无关．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量．【答案】CD2．(考查平行板电容器电容的决定因素)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 ．将两极板平行错开一些，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【解析】由C ＝εr S4πkd 可知，当d 增大时，C 变小；S 变小时，C 变小；板间加入陶瓷板时，εr 增加，C增大；而当板间内置铝板时，相当于板间距离d 变小，C 增大，由以上分析可知，B 、C 、D 均正确，A 错误．【答案】BCD3．(考查电容器基本参数的理解及公式的运用)某电容器的电容是30 μF ，额定电压为 200 V ，击穿电压为400 V ．对于该电容器，下列说法中正确的是( )A ．为使它两极板间的电压增加1 V ，所需要的电荷量是3×10－5 CB ．给电容器1C 的电荷量，两极板间的电压为3×10－5 VC ．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3 C D ．该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V【解析】由ΔQ ＝C ·ΔU ＝30×10－6×1 C ＝3×10－5 C ，A 对；由U ＝Q C ＝130×10－6 V ＝3.3×104V ，电容器被击穿，B 错；击穿电压为400 V 表示能承受的最大电压为400 V ，最大电荷量Q ＝CU ＝3×10－5×400 C ＝1.2×10－2 C ，故C 、D 错误．【答案】A4．(考查电容与电荷量及两极板间电势差的关系)图示是描述电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间的相互关系图象，其中正确的是( )【解析】根据电容的定义C ＝QU ，不难理解电容的物理意义，对于给定的电容器其电容是恒定的，与其电荷量、电压均无关；当电容C 一定时，电荷量Q 与电压U 成正比．【答案】BCD1．下列关于电容的说法正确的是( ) A ．电容器简称电容B ．电容器A 的电容比B 的大，说明A 所带电荷量比B 多C ．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要带的电荷量D ．由公式C ＝QU 知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比【解析】电容器和电容是两个不同的概念，A 错；电容器A 的电容比B 的大，只能说明电容器A 容纳电荷的本领比B 强，与带电荷量多少无关，B 错；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压、电容器的体积等无关，D 错．【答案】C2．图示为可调电容器结构图，下列说法正确的是( )A ．可调电容器的定片必须接电源的正极，动片必须接电源的负极B ．动片完全旋出时电容最小，完全旋入时电容最大C ．该电容器是通过改变极板的正对面积来改变电容的D ．为提高该电容器的电容，可在动片与定片之间充入电解液作为电介质【解析】该电容器没有正负极之分，动片或者定片接电源正极都可以，A 不对；该电容器是通过改变极板的正对面积来改变电容的，动片完全旋入时电容最大，B 、C 正确；电解液会导电，不可做电介质，D 不对．【答案】BC3．某电容器上标有“5 V 10 μF ”的字样，对此，下列说法正确的是( ) A ．此电容器只能在两端电压为5 V 时才能正常工作 B ．此电容器只能在5 V 及以下电压才能正常工作 C ．当工作电压是5 V 时，电容才是10 μFD ．此电容器所带电荷量不能超过5×10－5 C【解析】电容器上标的5 V 是指电容器的耐压值，只要不超过这个电压值，电容器都可正常工作，B 正确，A 不对；电容器的电容值是由电容本身的构造来决定的，与电压没有关系，C 不对；根据Q ＝CU ＝5 V ×10×10－6 F ＝5×10－5 C ，5 V 为电容器两端可加的最高电压，所以此电容器所带电荷量不能超过5×10－5C ，D 正确．【答案】BD4．如图所示，将平行板电容器接在电池组两极间，两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则( )A ．电容器所带电荷量不变B ．电源中将有电流从正极流出C ．尘埃仍静止D ．电流计中将有电流，电流方向b →a【解析】电容器与电池组连接，其电压不变，带电尘埃静止，静电力与重力平衡，qE ＝mg ，两极板错开时场强不变，故C 正确．因电容减小，由Q ＝CU 知电荷量Q 减小，电容器放电，电流方向a →b ，A 、B 、D 错误．【答案】C5．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．图示为一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属芯线与导电液体形成一个电容器，从电容C 大小的变化就能反映液面的升降情况，两者的关系是( )A ．C 增大表示h 增大B ．C 增大表示h 减小 C ．C 减小表示h 减小D ．C 减小表示h 增大【解析】液面升降使电容器的正对面积发生变化，即h 增大，S 增大，由C ＝εr S4πkd 知C 增大．同理可得，h 减小时C 减小．【答案】AC6．水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两极板间有一带正电的质点处于静止状态．现将电容器两极板间的距离增大，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【解析】本题考查电容器与电荷受力平衡问题．电容器的特点：一是与电源相连，电压保持不变；二是断开电源，电荷量保持不变．由C ＝εr S4πkd 知，当d 增大时，C 变小．由题意知电容器与电池相连接，故U 不变，当d 增大时，由E ＝Ud得E 减小，质点受到的电场力减小，所以质点向下运动．【答案】D7．如图所示，平行板电容器的两极板A 、B 接在电池的两极，一带正电的小球悬挂在电容器的内部，闭合开关S ，给电容器充电，稳定后悬线偏离竖直方向的夹角为θ.下列说法正确的是( )A ．若保持开关S 闭合，A 板向B 板靠近，则θ增大 B ．若保持开关S 闭合，A 板向B 板靠近，则θ不变C ．若开关S 断开，A 板向B 板靠近，则θ增大D ．若开关S 断开，A 板向B 板靠近，则θ不变【解析】θ角怎样变化取决于带正电的小球所受到的电场力怎样变化，由F ＝qE 知，应先判断E 的变化，所以本题实际上仍属于平行板中两种典型问题．①保持开关S 闭合时，电容器两极板间的电压U 不变，由E ＝Ud 知，U 不变，d 减小，则E 增大，因而小球所受电场力增大，θ角增大，故选项A 正确．②开关S 断开后，电容器所带电荷量Q 不变，由C ＝εr S 4πkd ，C ＝Q U 和E ＝Ud 得，E ＝4πkQ εr S，易知E 不变，小球所受电场力不变，θ角不变，故选项D 正确．【答案】AD8．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，电容器两板间有一质量为m ，带电荷量为q 的微粒静止不动，下列叙述中正确的是( )A ．微粒带的是正电B ．电源电动势的大小等于mgdqC ．断开开关S ，微粒向下做加速运动D ．保持开关S 闭合，把电容器两极板间的距离增大，微粒将向下做加速运动【解析】粒子受力平衡，重力竖直向下，则电场力竖直向上，又因场强向下，所以粒子带负电，故A 错误．由粒子处于平衡状态，得qE ＝mg ，电源电动势与板间电压相等，E 电源＝U ＝Ed ＝mgdq ，B 正确．断开开关，板间场强不变，微粒仍将静止不动，C 错．保持S 闭合，把电容器两极板间距离增大，板间电势差不变，场强减小，微粒所受电场力小于重力，则向下做加速运动，D 正确．【答案】BD 9．图示为可将声音信号转化为电信号的电路图，该电路中右侧固定不动的金属板b 与能在声波驱动下沿水平方向振动的金属板a 构成了一个电容器，a 、b 、灵敏电流表通过导线与恒压电源两极相接．若声源S 不停地振动，使a 板也左右振动，则( )A ．在a 振动过程中，a 、b 板之间的电场强度不变B ．在a 振动过程中，a 、b 板上的电荷量不变C ．在a 振动过程中，灵敏电流表中始终有方向不变的电流D ．当a 向右的位移最大时，a 、b 板构成的电容器的电容最大【解析】a 在振动的过程中，a 、b 间的距离不断变化，由C ＝εr S4πkd 知，电容器的电容在不断变化，当a 运动到最右端时，距离最小，则C 最大，选项D 正确；因电容器连着电源，则电容器两端电压不变，由E ＝U d 知，场强在不断变化，选项A 错误；由C ＝QU 可知，Q 与C 成正比，Q 也在不断变化，电容器不断地充放电，电路中有变化的电流，所以选项B 、C 错误． 【答案】D10．如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小块固定金属片，这两片金属片构成一个小电容器，该电容器的电容C 可用公式C ＝εSd 计算，式中常量ε＝9×10－12 F/m ，S 表示金属片的正对面积，d 表示两金属片间的距离．当键按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm ，如果电容变化了0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下多少？【解析】设金属片的原距离为d ，金属片被按下Δd 时电容变化ΔC ＝0.25 pF 此时金属片间距为d －Δd则C 1＝εS d ，C 2＝εSd －ΔdΔC ＝C 2－C 1＝εS (1d －Δd －1d)代入数据得Δd ＝0.15 mm. 【答案】0.15 mm11．如图所示，水平放置的两平行金属板A 、B 相距为d ，电容为C ，开始两板均不带电，A 板接地且中央有孔．现将电荷量为q 、质量为m 的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h 高处无初速度地滴下，落到B 板后电荷全部传给B 板．问从第几滴液滴开始，液滴将在A 、B 间做匀速直线运动？【解析】当第n 个带电液滴落在B 板时，由C ＝nqU 知，B 板所带电荷量增加，两板间电压也增大．由E ＝Ud知，两板间的电场强度也增大．当第n ＋1个带电液滴落到两极板间时做匀速运动，由平衡条件有：qE ＝mg ，E ＝U d ＝QCd故nq ＝Cd mg q ，即n ＝Cdmgq2所以从第Cdmgq 2＋1滴液滴开始，液滴将在A 、B 间做匀速直线运动．【答案】Cdmgq 2＋112．如图所示，C 为中间插有电介质的电容器，a 和b 为其两极板，a 板接地；P 和Q 为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P 板与b 板用导线相连，Q 板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b 板带电后，悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是( )A ．缩小a 、b 间的距离B ．增大a 、b 间的距离C ．取出a 、b 两极板间的电介质D ．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质【解析】a 板与Q 板的电势恒定为零，b 板和P 板电势总相同，故两个电容器的电压相等，且两板电荷量Q 视为不变．要使悬线的偏角增大，则应使PQ 间电压U 增大，即减小电容器ab 的电容C .对电容器C ，由公式C ＝Q U ＝εr S4πkd ，可以通过增大板间距d 、减小介电常数εr 、减小极板的正对面积S 来减小电容C .【答案】BC§1.6 电容器和电容1．知道什么是电容器，知道常用电容器的分类及符号，认识常用电容器． 2．知道电场能的概念，了解电容器充放电过程及能量转化的特点． 3．理解电容的概念及其定义式C ＝QU，并能用来解决简单的问题．4．知道平行板电容器电容的决定因素及其决定关系，并能用来进行相关分析．1．重点难点教学重点：电容公式的建立、理解与应用．教学难点：根据所教学生的实际情况确定充放电过程的教学模式．2．教学建议本节知识与生活联系比较紧密，几乎所有电器设备都要用到电容器，学生学习兴趣比较浓厚，且本节知识对学生逻辑推理能力要求较高．教学中需对电容器给出定义，说明电容器的充放电过程，介绍电容器的结构和性能．电容器及其充放电过程可通过照相所用电子闪光灯引入．做好本节的“实验探究”活动对理解和掌握平行板电容器有很大的帮助.1．电容器(1)电容器：电容器是储存电荷和________的元件，任何两个彼此________又互相靠近的导体都可以看成一个电容器．(2)充电过程：使两个极板带上等量________(填“同种”或“异种”)电荷的过程．放电过程：使两个极板上电荷中和的过程，________转化为其他形式的能．(3)电容器的电荷量：电容器工作时，两极板分别带上了＋Q和－Q的电荷量，则电容器的电荷量为________．2．电容器的电容(1)电容是电容器所带的________与电容器两极板间的________的比值．公式表示为C＝________．(2)电容是表示电容器____________本领的物理量．(3)在国际单位制中，电容的单位是：________，符号是F，1 F＝1 C/V，常用较小的单位微法(μF)和皮法(pF)，并且1 F＝________ μF＝________pF.3．平行板电容器的电容平行板电容器的电容与两板之间的________、________和两板之间插入的________有关．4．常见的电容器(1)常见的电容器，如空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等，它们是按______不同来分类的．若按是否可变分为：________电容器、________电容器．(2)电容器的击穿电压和额定电压①击穿电压：使电介质变成________的最低电压叫做击穿电压．②额定电压：电容器________所能承受的电压叫做额定电压，额定电压低于击穿电压．参考答案：1．(1)电能绝缘(2)异种电能(3)Q2．(1)电荷量Q电势差U QU(2)容纳电荷(3)法拉10610123．正对面积S距离d电介质4．(1)电介质可变固定(2)①导体②正常工作主题1：电容。
人教版物理选修3-1：《电容器与电容》教案
电容器与电容教案电容器1电容器是储存的装置，其中两个彼此（电介质）又相隔很近的（两极板）就构成一个电容器。
2. 是最简单的电容器，它由两个彼此又相隔很近的组成。
两板带，板间形成电场。
3.电容器的充电和放电①叫充电（电键在1位置）充电过程中：逐渐向两极板积累，电路中有短暂的，两极板间的增大，电场强度 E ，电势差U ，直到电势差等于电源电压。
充电结束。
②放电：使充电后的电容器失去叫放电。
放电过程中：电路中有短暂的，两极板间的电量，电场强度电势差U ，直到E、U为零。
放电完毕。
③充电后的电容器两个极板上，分别带有电荷，由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互相吸引。
电容器以这种方式储存电荷。
二、电容1、定义：电容器所带与电容器的比值，叫做电容器的电容2、定义式：、（pF）1F=1C/V3、单位：（F）、（μF）1μＦ= F 1 Pf= F4、电容的物理意义：反映了电容器容纳物理量。
三、平行板电容器的电容1.当平行板电容器的两极板间是真空时，电容大小C与极板间的正对面积S、极板间距d的关系是：两极板间充满同一介质时，电容变大为真空时的εr倍。
，表达式为：，其中k为静电力常量，εr为相对介电常数。
四、常用电容器1.常用电容器从构造上看，可以分为和2.击穿电压：加在电容器上的不能超过某一限度，超过这个限度，电解质将被，电容器，这个极限电压称为击穿电压，电容器工作时的电压低于击穿电压。
3.额定电压：电容器长时间工作时所承受的电压，比击穿电压，电容器外壳上标的是（工作电压）。
4.电容器的两种问题①定电压问题：若两板始终与电源连接保持不变②定电量问题：若充电后与电源断开保持不变想一想，通过预习你还有那些知识点有疑问？写在下面的横线上《学案》教学目标：1.知道电容器的概念以及平行板电容器的主要构造2.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U ，并能用来进行有关的计算。
理解电容器的决定式C=εs/4πkd3.掌握平行板电容器的决定式，并能用其讨论问题【问题与导学】一、电容器1、电容器是一种用来做什么的仪器？它的基本构造如何？①②2.通过自主学习你了解到最简单的电容器叫什么名字？试说说它的基本构造？它带电有哪些特点？板间场强有哪些特征？①基本构造：②带电特点：③板间场强特征：2、电容器的充电和放电（1）把电容器的两极板分别与与电池组的两极相连，会出现怎样的现象？电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化？这一过程直到什么时候结束？①电荷量：②板间电压：++ ++ + + ++ +++- - - - - - - - -极板电介质③板间电场强度：（2）把充电后的电容器的两极板接通，会出现怎样的现象？电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化？这一过程直到什么时候结束？①电荷量：②板间电压：③板间电场强度：3、电容器储存电荷的方式：充电后的电容器两个极板上，带电有什么特征？由于两极板相对且靠得很近，正负电荷互相吸引。
《电容器和电容》教学设计
《电容器和电容》教学设计一、教材分析1.教材的地位和作用:本节课的教学内容是教科版高中物理选修3-1，第一章静电场，第六节的电容器和电容，主要包括电容器的结构、功能、电容器的充放电电容器的电容，平行板电容器的电容及常见电容器。
它是学习完匀强电场后的一个重要应用，强化所学过的知识并加以深化，同时也为后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)做预备知识，在教材中起承上启下的作用，同时电容器和电容的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
2.课程标准要求(1)观察常见电容器的结构，了解电容器的电容。
(2)通过实验，理解影响平行板电容器电容大小的因素，能解释生活中的一些现象。
3.教材内容安排首先引出电容器的概念，以及什么样的物体可以构成电容器,然后通过电路图分析电容器的充电与放电过程。
接着通过量筒与电容器类比得到电容的概念，定义式，物理意义，以及电容与电荷量、电势的关系。
探究影响平行板电容器电容大小的因素。
最后，讲授常用电容器、三种可变电容器、电容器上标注的信息。
二、学情分析1.学生的逻辑思维：高二学生认知水平提高，好奇心强，有较强的探究欲望，同时也有过较多的小组合作经验，具备一定的观察能力，分析能力，和实验能力，但在理解问题时，缺乏思维变通能力和知识迁移的能力。
在教学过程仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验或多媒体电教手段，加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。
2.学生的知识基础:学习本节课之前，学生已经学习了电场力和电场能的知识，为学习本节内容奠定了一定的基础。
3.学生的认识困难:学生对于电容器这样的非线性元件是第一次学习遇到。
由于电学概念比较抽象,学生对电磁现象的感性认识又较少就使得学生在学习电学时普遍感到比较困难，所以电容器概念的教学成为本节的难点之一。
在静电场的学习中学生已经很明确的知道验电器是用于检验电荷的存在及多少的，但本节内容中的验电器却变身为静电计,这需要学生在理解电容的知识的基础上才能理解其中的原理，给学生在探究影响平行板电容器电容大小的因素是设立了很大的障碍。
新课标人教版3-1选修三1.8《电容器与电容》WORD教案1
第七节电容器与电容、教学目标1．知识目标：（1）了解电容器概念及基本作用。
（2）了解电容器的结构，了解常用电容器种类。
（3）知道平行板电容器的电容跟哪些因素有关，有什么关系？2．能力目标：了解类比法研究问题的科学研究方法，培养学生的实验观察能力和抽象思维能力。
3．德育目标：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、教学重点、难点分析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、教学方法：类比法、讲授法，实验演示法，计算机辅助教学四、教具：1.25V 4700卩F”电容1只，“25V 1000卩F”电容1只，电路示教板，J0401型演示用电表，电池1.5V 3 只，不同类型的电容器若干只。
2.计算机，大屏幕，投影仪，自制CAI 课件五、学生活动设计1.学生动手拆解电容器，了解电容器结构。
2.对电容器进行充放电演示，观察思考、归纳电容器电量与电压的关系。
六、教学步骤一）明确目标法理解电容的含义。
（二）整体感知电容器、电容”这一节内容，是后面学习 LC 振荡电路的必备知识，是进一步学习交流 电路和电子线路的基础，关于电容器的知识， 大多数学生都很陌生，而电容器的充电、放电和电容概念，既重要又非常抽象，是高中物理教学难点之一。
运用演示实验讲授这一课，使“电容”这一抽象概念变得直观、具体， 学生易于理解和接受，学生的观察能力和抽象思维能力也得到了培养和提高。
《电容器与电容》 教案
物理选修3-1 7 电容器和电容一、教学目标（一）知识与技能1、知道什么是电容器及常见的电容器；2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；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）过程与方法结合实物观察与演示，在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。
二、教学重点、难点重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。
难点：电容器的电容的计算与应用三、主要讨论的问题：1 电容器构造：电容器的充电、放电2电容定义：公式：单位：电容的物理意义3、平行板电容器的电容4、常用电容器5 例题分析:【例题1】下列关于电容的说法正确的是（）A.电容器的电容越大，带的电量越多B.电容器的电容是表示电容器升高单位电势差所能容纳电量的多少C.根据可知，电容器的电容跟电容器的电量成正比，跟它两极间的电压成反比D.在击穿电压以下，无论电容器的电量如何，它所带的电量与电压的比值是不变的【例题2】.连接着电池组的电容器的两极板靠近时，则（）A.电容器的电容C变大；B.电容器极板的带电量Q变小；C.电容器极板的电势差变小；D.电容器两极板间电场强度E不变.四、实例探究：1.在如图所示的平行板电容器电路中，第一种情况是电键S始终闭合，缓慢拉开两板；第二种情况是闭合电键S后又断开，再缓慢拉开两板。
设两种情况下拉开极板后，板间场强大小分别为E1和E2，则：（）A．E1＞E2 B. E1＜E2C. E1＝E2D. E1和E2均小于未拉开前的场强2.一平行板电容器，两极板之间的距离d和两极板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连。
以Q表示电容器的电量，E表示两极板间的电场强度，则：（）A．当d增大，S不变时，Q减小，E减小B．当S增大，d不变时，Q增大，E增大C．当d减小，S增大时，Q增大，E增大D．当S减小，d减小时，Q不变，E不变3.一平行板电容器通过开关和电源连接,如图所示,电源的电动势保持9V不变.先闭合开关,把一个厚0.5mm的金属板平行插入间距为1mm的两板之间( 金属板的面积和电容器极板的相等).等稳定后再打开开关, 拔出金属板设整个过程中金属板未和电容器极板相碰.则此时电容器极板间的电压是( )A.9VB.18VC.4.5VD.0V4.如图所示，在平行板电容器两板M、N间有一带电油滴A，闭合K恰能使A保持静止.下面叙述正确的是( )A.将M板向右水平移动，A滴将向上加速；B.在M、N之间插入一个电介质(在A的右方)，A仍静止；C.断开K，将N板竖直向下移动，A仍静止；D.断开K，将N板向右水平移动，A向下加速.5.一个电容器当它两极板间电压由10V增加到30V,需要给它补充电量6.0×10-3C,那么这个电容器的电容是多大?当电容器两板间电压为10V时,每个极板上带电量为多少?。
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3．1电容器与电容教案
泰顺县职业技术学校蔡志刚
一、知识目标：
1、了解电容器的概念及基本作用。
2、理解电容器电容量的概念。
3、掌握平行板电容器的电容量的决定因素。
二、能力目标：
了解类比法研究问题的科学研究方法，培养学生的观察力和抽象思维能力。
三、情感目标：
培养严谨、严密、科学的分析能力，让学生体会电学中的对称美。
四、重点和难点：
重点：电容器电容量的概念；行板电容器数学表达式。
难点：电容器电容量的概念。
教学准备：多媒体课件，电容器实物
教学手段：类比法、实物演示……
板书设计：电容器和电容
电容器的的最基本的特性：存储电荷。
电容器的电容：C=Q/U
平行电容器的电容：C=εs/d=εrε0s/d。