备战2015年高考物理二轮教学设计人教版选修3-1 1.8 电容器和电容
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一、教材分析
《电容器、电容》是的热点,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)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 kd S 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.AD
2.AB
3.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pF
10F μ10F 1126==