電容器與電容教學(xué)設(shè)計(jì)

1、電容器與電容教學(xué)設(shè)計(jì)物理師范三班 沈亞南 222011315231295課型：新授課 課時(shí)：一課時(shí)教材分析電容器、電容是高考的熱點(diǎn)，是電場(chǎng)一章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在教材中占有重要地位。它是學(xué)完勻強(qiáng)電場(chǎng)后的一個(gè)重要應(yīng)用，也是后面學(xué)習(xí)交流電路（電感和電容對(duì)交流電的影響）和電子線路（電磁振蕩）的預(yù)備知識(shí)，在教材中起承上啟下的作用。學(xué)情分析通過(guò)這一堂課的教學(xué)，讓學(xué)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(diǎn)掌握電容器的電容概念，知道它們與電量、電壓無(wú)關(guān)。教 學(xué) 目 標(biāo)（一） 知識(shí)與技能1、知道電容器以及常用的電容器。2、理解電容的定義式C=Q/U ，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。3、知道平行板電容

2、器的電容與什么因素有關(guān)。（二）過(guò)程與方法通過(guò)本節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力、實(shí)驗(yàn)觀察能力和抽象思維能力（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀電容器兩極板帶等量異種電荷，體現(xiàn)物理學(xué)中的對(duì)稱美；滲透了事物的本質(zhì)由自身的因素決定，即內(nèi)因決定，不由外因決定的觀點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)電容的概念及決定電容大小的因素電容的概念，電容器的電量與電壓的關(guān)系，電容器的充放電過(guò)程教 學(xué) 方 法類(lèi)比法、實(shí)驗(yàn)法探究、講授、討論、練習(xí)教 學(xué) 活 動(dòng)（一）引入新課前邊我們知道兩塊平行金屬板間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，今天我們繼續(xù)學(xué)習(xí)一種類(lèi)似于平行金屬板構(gòu)造的元件電容器。（二）進(jìn)行新課1、電容器教師：出示電容器示教板，放幻燈，使學(xué)生仔細(xì)觀察，找出電容器

3、的共同點(diǎn)，下一定義。學(xué)生總結(jié)，教師評(píng)析，得出電容器的概念：電容器：任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個(gè)電容器。指出前面提到的平行板電容器就是一種最簡(jiǎn)單的電容器。下面以平行板電容器為例來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)電容器的一些基本知識(shí)。（1）充電：電容器兩板分別接在電池兩端，兩板帶上等量異種電荷的過(guò)程。（2）放電：充了電的電容器的兩板用導(dǎo)線相連，使兩板上正、負(fù)電荷中和的過(guò)程。指出兩過(guò)程分別有短暫的充電電流，放電電流。討論：充電后兩板間有了電場(chǎng)，具有電場(chǎng)能，你能分析一下充電、放電過(guò)程能量如何轉(zhuǎn)化？學(xué)生分析得充電：電源能量電場(chǎng)能；放電：電場(chǎng)能其他形式能指出電容器所帶電荷量：每個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值.過(guò)渡電容器是

4、容納電荷的容器。一個(gè)電容器容納電荷的本領(lǐng)如何描述呢？用電容器所帶電荷量描述嗎？2、電容問(wèn)題甲電容器兩板各帶2 C電量，板間電壓為2000 V，乙電容器兩板各帶3 C電量，板間電壓為4000 V，能否說(shuō)乙電容器容納電荷的能力大呢？學(xué)生討論得不能。電容器所帶電量越多，板間電壓越大。對(duì)上述問(wèn)題，不能在電壓不同這種不對(duì)等情況下比較電量。應(yīng)在相同電壓下討論?？扇? V電壓下對(duì)比它們的電量。學(xué)生動(dòng)手計(jì)算甲： 乙： ，所以甲容納電荷的本領(lǐng)大。學(xué)生總結(jié)可用電容器所帶電量與兩板間電壓的比值來(lái)描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。教師指出：引入一個(gè)新的物理量電容來(lái)描述。投影電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，

5、叫做電容器的電容，在數(shù)值上等于使兩板間電勢(shì)差為1 V時(shí)電容器所帶電荷量。提醒學(xué)生這是比值定義法定義的。問(wèn)題C由Q、U決定嗎？學(xué)生思考回答C不由Q、U這些外界因素決定，因?yàn)橐隒是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的，是電容器本身的特性，故C由自身?xiàng)l件決定。板書(shū)定義式： ，C不由Q、U決定Q=CU，Q由C、U決定U= Q/C，U由Q、C決定物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。單位：法拉 符號(hào)：F 1F=1 C/V1 F=106F=1012pF引導(dǎo)學(xué)生類(lèi)比理解電容器 水容器 容納電荷的能力 容納水的能力 單位電壓電容器所帶電量 單位深度水容器所帶水量（體積V） （橫截面積） 確定的電容器C確定 確

6、定的水容器S確定即：C由電容器自身決定 即：S由水容器自身決定問(wèn)題那C由電容器自身的哪些因素決定？3、平行板電容器介紹靜電計(jì)：測(cè)量電勢(shì)差。它的金屬球接一導(dǎo)體，金屬外殼接另一導(dǎo)體，從指針的偏角可測(cè)出兩導(dǎo)體間的電勢(shì)差。演示將平行板電容器的一板A固定于鐵架臺(tái)上且與一外殼接地的靜電計(jì)的金屬球連接，手持有絕緣柄的板B，將B板接地，用電池組給電容器充電后斷開(kāi)電源，將B靠近A，靜電計(jì)指針偏角反映A、B兩板間電勢(shì)差。現(xiàn)象指針偏角減小。引導(dǎo)學(xué)生分析給電容器充電后斷開(kāi)電源，電源不再繼續(xù)對(duì)電容器充電，同時(shí)也沒(méi)有導(dǎo)線將兩板相連，電容器也不會(huì)放電.即此時(shí)，電容器所帶電荷量不變。學(xué)生分析現(xiàn)象根據(jù) ，Q不變而U減小，C增大

7、.即d越小，C越大。告知學(xué)生精確實(shí)驗(yàn)告訴我們，C和d成反比。演示減小兩板正對(duì)面積?，F(xiàn)象指針偏角偏大。學(xué)生分析由 ，S越小，U越大，C越小。告知學(xué)生精密實(shí)驗(yàn)表明：C與S成正比。演示B板不動(dòng)，在兩板間插入一塊電介質(zhì)板?，F(xiàn)象指針偏角減小。學(xué)生分析板間插入電介質(zhì)，U減小，由 ，則C增大。告知學(xué)生板間充滿某種介質(zhì)時(shí)，C會(huì)變?yōu)榘彘g為真空時(shí)的若干倍，這一倍數(shù)叫這種介質(zhì)的介電常數(shù)，用表示。精確實(shí)驗(yàn)表明C與成正比。課本中給出幾種電介質(zhì)的介電常數(shù)。指出電容器的電容是由兩個(gè)導(dǎo)體的大小和形狀，兩個(gè)導(dǎo)體的相對(duì)位置及極板間的電介質(zhì)決定的。引言精確實(shí)驗(yàn)可得電容器的決定式。出示板書(shū)決定式： （平行板電容器），式中k為靜電力常

8、量。說(shuō)明：真空中介電常數(shù) ，充滿某種介質(zhì)時(shí)，電容變大為真空時(shí)的 倍， 是一個(gè)常數(shù)，與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。所以上式又寫(xiě)為：4、常用電容器出示電容器示教板說(shuō)明電容器從構(gòu)造上看，分固定電容器和可變電容器。投影片出示問(wèn)題讓學(xué)生圍繞問(wèn)題看書(shū)。電解電容器的電容為什么一般較大？可變電容器通過(guò)改變什么因素來(lái)改變電容？課本圖1.75甲、乙的電容器上寫(xiě)著兩個(gè)數(shù)字，它們各表示什么？學(xué)生答因其介質(zhì)為很薄的一層氧化膜，所以二極板可相距極近，所以電容值大。正對(duì)面積。一個(gè)是電容值，一個(gè)是額定電壓值。加在電容器兩極上的電壓超過(guò)某一值（擊穿電壓）時(shí)，板間電介質(zhì)被擊穿。額定電壓應(yīng)小于擊穿電壓，電容器工作時(shí)的電

9、壓不應(yīng)超過(guò)額定值。指出電容值及額定電壓值是電容器的兩個(gè)重要參量。使用前，應(yīng)看清它的這兩個(gè)參量才能正確使用。其他電器元件也有它的參量，學(xué)生應(yīng)養(yǎng)成使用前先了解它們的參量的習(xí)慣。 電解電容器的正負(fù)極不能接錯(cuò)。如課本圖1.75乙中的電解電容器兩個(gè)引線一長(zhǎng)一短，短者為負(fù)，使用時(shí)注意區(qū)分。讓學(xué)生注意各種電容器的表示符號(hào)。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，主要學(xué)了以下幾點(diǎn)：1、電容器的充電：電容器與電源相連，電源能量電場(chǎng)能電容器的放電：電容器與導(dǎo)線相連，電場(chǎng)能其他形式能2、電容：描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。，C不由 Q、U決定，C由 、S、d電容器自身因素決定。3、學(xué)到了一種處理問(wèn)題的方法：遇到不易理解的問(wèn)題可以用熟知的東西類(lèi)比理解作 業(yè)教 學(xué) 后 記電容器雖不屬本章教學(xué)的重點(diǎn)，但近年高考中平行板電容器的命題頻率較高，且本章在高考考查中最