高中物理人教版1第一章靜電場第8節(jié)電容器的電容 省賽獲獎

人教版選修3－1第一章第8節(jié)電容器的電容教材分析教材首先講解了電容的功用，通過介紹電容器的構(gòu)造及使用，使學(xué)生認(rèn)識電容器有儲存電荷的本領(lǐng)，同時介紹了電容的概念、定義式，再講解電容器的電容與哪些因素有關(guān)．關(guān)于電容器的充放電現(xiàn)象和電容概念，是高中物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，又比較抽象，因此再教學(xué)中，可以多增設(shè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生易于理解和接受，同時培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和科學(xué)探究能力．教師在教學(xué)中，努力創(chuàng)設(shè)適宜學(xué)生活動的環(huán)境和條件，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題。教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、通過媒體展示電容器實(shí)物讓學(xué)生知道什么是電容器及常見的電容器的構(gòu)成；2、通過電容充放電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換；3、通過類比“水容量”和“電容量”理解電容器電容的概念及定義式，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算；4、通過實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系；掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力。（二）過程與方法1、結(jié)合實(shí)物觀察與演示，通過學(xué)生的親自實(shí)踐與體會，在具體練習(xí)的計(jì)算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。2、通過影響平行板電容器電容因素的實(shí)驗(yàn)探究過程，體會其中蘊(yùn)涵的物理方法：控制變量法，能夠?qū)栴}進(jìn)行定性分析、定量分析等；（三）情感態(tài)度與價值觀體會電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。教學(xué)方法為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，本節(jié)從實(shí)際出發(fā)引入新課，同時在本節(jié)的教學(xué)中采用觀察法、講授法、類比法、探究實(shí)驗(yàn)法、互動探究法使學(xué)生從各個角度充分認(rèn)識電容器，可以很好地突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1．電容的概念是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，關(guān)鍵讓學(xué)生理解電容是用比值定義的物理量，電容這個物理量的物理意義。2．影響平行板電容器電容大小的因素是本節(jié)的另一個重點(diǎn)，做好演示實(shí)驗(yàn)是突破該難點(diǎn)的好辦法。教具準(zhǔn)備平行板電容器，感應(yīng)起電機(jī)，靜電計(jì)，介質(zhì)板，電線，電容器，干電池若干，靈敏電流計(jì)，導(dǎo)線若干，自制萊頓瓶等．教學(xué)過程【講授】教學(xué)過程【引入新課】教師用課件展示互聯(lián)網(wǎng)鏈接圖片——電視、電腦、VCD等線路板。荷蘭木慕欣勃羅克的偶然發(fā)現(xiàn)——“萊頓瓶”1746年，荷蘭萊頓大學(xué)的物理學(xué)家慕欣勃羅克發(fā)明了一種具有蓄電功能的電容器．由于該電容器誕生在荷蘭都市萊頓，人們將其稱之為“萊頓瓶”，由此開始了人類使用電容器的歷史．教師上課前自己制作一個萊頓瓶，給這個“特別的容器”充電，上課時讓幾個學(xué)生手牽手觸摸這個“特別的容器”，學(xué)生會被電一下。（激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)興趣）許多電器中用到了電容器，電容器是什么樣的元件？它的構(gòu)造、原理和作用有哪些呢？（一）電容器[教師活動]出示一紙質(zhì)電容器并將其拆開，請大家觀察它的構(gòu)造。學(xué)生匯報觀察結(jié)果：該元件有兩個鋁片(導(dǎo)體)，中間是一層薄紙(絕緣)。

[教師板書]任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個電容器。[教師活動]給學(xué)生出示相距10cm的兩金屬板，平行相對放置，并提出思考問題：這套裝置能否構(gòu)成一個電容器？學(xué)生思考后回答：能，兩金屬板是導(dǎo)體，中間的空氣是絕緣物體。教師總結(jié)：這種電容器叫平行板電容器，其中的絕緣物質(zhì)為電介質(zhì)。[教師演示]按圖連接電路，提示學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：[學(xué)生總結(jié)]電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)規(guī)律。教師用課件模擬電容器的充放電過程：[學(xué)生活動]觀察總結(jié)電容器的充放電規(guī)律。[教師點(diǎn)撥學(xué)生總結(jié)結(jié)論并板書]1．把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負(fù)極相連，兩個極板將分別帶上等量的異號電荷，這個過程叫充電。2．當(dāng)用導(dǎo)線把充電后的電容器兩極板接通，導(dǎo)線中也有電流通過，兩極板上的電荷中和，電容器又不帶電了，這一過程叫放電。注意：我們把一個極板所帶電荷量的絕對值叫電容器的所帶電荷量Q。[問題討論]獨(dú)立思考后回答下題，可以看書尋找答案。有電流就有電流做功，會消耗能量，在充放電過程中能量如何轉(zhuǎn)化的？學(xué)生思考后回答：充電：其他形式能轉(zhuǎn)化為電能放電：電能轉(zhuǎn)化為其他形式能[類比探究]水杯可以盛水，可稱為水容器。水杯存水的本領(lǐng)大小由什么決定，電容器儲存電荷的本領(lǐng)的由哪些因素決定呢？【教師板書】（二）電容電容：反映電容器儲存電荷的本領(lǐng)，用Ｃ來表示。[學(xué)生活動]如何分析水杯存儲水的本領(lǐng)，先獨(dú)立思考，然后再小組討論回答下題。

學(xué)生思考后回答：可用水量比深度來判斷水杯存水的本領(lǐng)。與水容器類比后得出。說明：對于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器，C（類比于橫截面積）不變。在C一定情況下，Q=CU，Q正比于U。

[教師總結(jié)]

可用電容器所帶電量與兩板間電壓的比值來描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對于同一個電容器，給他的兩極板間裝上的電荷量越大，兩極板間電壓就越大，但是其比值是一個定值，我們就把它定義為電容器的電容。

[教師板書]電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容的電容。比值定義式：C=Q/U，C不由Q、U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：F

1F＝1C/V1F＝106μF＝1012pF[學(xué)生活動]電容器的電容與極板間的電壓、極板所帶的電荷量無關(guān)，那與什么因素有關(guān)呢？下面我們以平行板電容器為例來研究一下。[教師板書](三)平行板電容器的電容[學(xué)生活動]猜想平行板電容器的電容可能與什么因素有關(guān)？學(xué)生回答：可能與極板面積、板間的距離、兩板間的絕緣物質(zhì)有關(guān)。[學(xué)生活動]思考用實(shí)驗(yàn)如何來探究電容跟這些因素間的關(guān)系？[師生總結(jié)]采用控制變量法。[實(shí)驗(yàn)步驟](1)介紹靜電計(jì)：靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用來測量電勢差。使用時把它的金屬球跟一個導(dǎo)體相連(或者同時接地)，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可以測出兩個導(dǎo)體問的電勢差。[實(shí)驗(yàn)演示]器材：平行板電容器，靜電計(jì)，電介質(zhì)板給平行板電容器充電后，用靜電計(jì)來測量兩極板間的電勢差U。在保持電容器所帶電荷量Q不變的情況下：只改變兩極板間的距離d，可以看到d越大，U越大。由C＝Q/U知C越小。只改變兩極板的正對面積S，可以看到，S越小，U越大，則C越小。在極板間插入電介質(zhì)(介電常數(shù)為ε)，可以看到，ε增大，U減小，則C增大。（4）結(jié)論：平行板電容器的電容C與介電常數(shù)ε成正比，跟正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。平行板電容器的決定式：真空

，介質(zhì)

（四）常用電容器1．利用實(shí)物投影展示各種電容器。特別需要介紹電解電容器及其符號和可變電容器及其符號。2．電容器的擊穿電壓與額定電壓電容器的應(yīng)用1．幻燈片或者實(shí)物展示多種電子設(shè)備的主機(jī)板圖片。2、電容式傳感器（五）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括（六）課堂練習(xí)：例1：對于一個確定的電容器的電容正確的理解是(

)A．電容與帶電量成正比

B．電容與電勢差成反比C．電容器帶電量越大時，電容越大D．對確定的電容器，每板帶電量增加，兩板間電勢差必增加．

解析：電容器的電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，這是比值法定義的物理量，C與電容器所帶電量Q和兩極板間電壓無關(guān)，故D選項(xiàng)正確。例2：傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、交通運(yùn)輸以及家庭生活等各種領(lǐng)域．如下圖所示為幾種電容式傳感器，其中通過改變電容器兩極間正對面積而引起電容變化是(

B

)七、作業(yè)1．課后習(xí)題1、2、3、2、搜集資料：電容器在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用附板書設(shè)計(jì)8電容器的電容一、電容器：1．構(gòu)造：兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體2．作用：容納電荷，儲存電能二、電容：C＝Q/U單位：法拉符號：F1F＝1C/V1F＝106

μF＝1012

pF三、平行板電容器電容：四、常用電容器活動2【活動】教學(xué)反思教學(xué)反思：本節(jié)課學(xué)生又見到了