电容器的电容教案

电容器的电容教案

教学目标

一、知识目标

l ．知道什么是电容器以及常用的电容器．

2．知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时能量的变化．

3．理解电容器电容的概念及其定义C=U

Q ，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．

5．知道公式C=kd

S πε4及其含义． 二、能力目标

1．进一步培养学生的实验观察、分析的能力．

2．提高学生综合运用知识的能力．

三、德育目标

渗透了事物的本质是自身的因素，即内因决定，不由外因决定的观点． 教学重点

电容的概念．

教学难点

电容的引入．

教学方法

类比法、实验探究法、讨论法．

教学用具

静电计、平行板电容器、铁架台、电介质板、电容器示教板(上装各种电容器)、电池组、导线(若干)、联等．

投影仪、投影片．

课时安排

l 课时

教学过程

[投影本节学习目标与学法指导]

(一)学习目标

1．知道什么是电容器和电容器的功能．

2．理解电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量．

3．会计算平行板电容器的电容．

4．知道常用的电容器有固定电容器和可变电容器两大类．

(二)学法指导

1．仔细观察实验现象，通过实验了解电容器的特点．

2．类比理解电容器的电容．

3．结合知识点的联系分析判断实际问题．

[学习目标完成过程]

[引入]

[实例引入]

教师出示电容器示教板(上装各种电容器)．

[提问]

大家是否认识这些电学元件?

[引入]

虽然看起来形式各异，但这些电学元件都是电容器，它在电子仪器中有广泛的应用．本节来认识电容器及其相关问题：

[板书]电容器的电容．

二、新课教学

(一)电容器

[实例探究]

教师出示一纸质电容器并将其拆开，请大家观察它的构造．

[学生活动]

结合实物投影图示和教师点拨分析．

[学生汇报观察结果]

该元件有两片锡箔(导体)，中间是一层薄纸(绝缘)

[引申]电容器的概念．

类似这样，任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成一个电容器．

[实例分析]

相邻两同学是否构成电容器?

(构成，中间空气绝缘，人是导体且靠得近)

两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?

(构成，金属板导电是导体，这种电容器叫平行板电容器，其中的绝缘物质称之为电介质)

[学生活动]

结合上面分析阅读课本相关内容再思考．

[演示]

按图连接电路(注意电源电压不得超过电容器的最大耐压值)．

当S接n和接6时，观察电流表指针的偏转情况．

[现象]

当S接a时,电流表指针发生偏转．

当S接b时,电流表指针反向偏转．

[CAI课件模拟上述过程]

S接a时： S接b时：

[学生活动]

观察现象，分析规律．

[教师点拨学生汇报]

1．当电容器的两个极板与电源的两极相连时，电路中有电流通过，使电容器的两个极板带上异种电荷，这个过程叫充电．

2．当用导线把已经充电的电容器两极板连接起来时，导线中也有电流通过，最后使电容器的极板不带电，这一过程叫放电．

[引申]由于放电的最终结果是两极板都不带电，说明原来两极板所带电荷量异性等

量．我们把一个极板所带电荷量的绝对值叫电容器的所带电荷量Q．

[问题讨论]

1．充放电的短暂电流说明什么问题?

2．有电流就有电流做功，会消耗能量，伴随着能量的转化．在充放电过程中能量如何转化?

[学生探究活动1]

阅读课本认识电场能

(极板带电→电场→电场能)

[学生探究活动2]

结合电场能的认识讨论问题、互动探究．

[学生汇报探究结果，同学补充，教师点拨]

1．充放电电流短暂说明这两个过程进行得很快，称之为哲态过程．

2．电容器充电：电能→电场能

电容器放电：电场能→其他形式能．

(二)电容

[问题思考]

电容器能起什么作用?

[学生活动]

请大家结合已有知识体系思考．

[教师点拨拓展]

电容器→电容→储存电荷、类比容器→储存物质(具体，水杯存水)．

[引申思考]

水杯存水的本领大小由什么来决定，电容器储存电荷的本领的决定因素呢?

[学生类比探究]

水→容器的容积．(本身结构决定)

电荷→电容器的电容．(本身结构决定)

[引入概念]

电容：反映电容器储存电荷的本领，用C表示．

[实例展示]

[问题思考]

如何能表征大容器储存水的本领大(由本身结构决定)?

[学生探究活动]

尝试各种方式．

[师生互动]

可用水量比深度来判断．

[类比引申]

那电容器储存电荷的特性如何表征呢?是否也同水杯储水一样?一样的话，它涉及的是哪些物理量?

[学生探究活动1]

结合自身的知识体系思考、猜想．

[学生探究活动2]

阅读课本相关内容．

[师生互动归纳]

1．电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 成正比．

2．电容器所带的电荷量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=U Q ． 4．单位：法拉(F)；微法(μF)；皮法(pF)

1F=106μF=1012pF

5．电容器的电容由本身结构决定．

Q=CU ⇒Q 由C 、U 决定．

(三)平行板电容器的电容

[学生活动]

回顾平行板电容器．

[演示]

通过实验确定平行板电容器的电容同什么因素有关．

[探究步骤]

(1)投影实验装置

把一已充电的平行板电容器和一静电计相连．

(2)介绍静电计：

静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差．使用时把它的金属球跟一个导体相连(或者同时接地)，从指针的偏转角度就可以测出两个导体问的电势差．

(3)演示并观察现象。

a.保持极板上的电荷量Q 不变，改变两极板的正对面积S ，S 越大，静电计指示的电势差越小．

b.保持极板上的电荷量Q 不变，改变两极板间的距离d,d 越小,静电计指示的电势差越小．

c.保持Q 、S 、d 都不变，在两极板中间插入电介质，静电计指示的电势差减小．

(4)分析总结：

由C=U

Q 可知，在Q 一定的情况下，U 越大，C 越小． 由a 得到：S 越大，U 越小，则C 越大．

由b 得到：d 越小，U 越小，则C 越大．

由c 得到：插入电介质，U 减小，C 增大．

理论和实验表明：

平行板电容器的电容C 跟介电常量ε成正比，跟正对面积S 成正比，跟极板间的距离d 成反比，即

C=kd

S πε4 [学生活动]

了解几种电介质的介电常数．

(介电常数ε>1)

[问题讨论]