电容器电容.docx

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电容器电容

电容器　电容

一、素质教育目标

（一）知识教学点

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。

（二）能力训练点

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。

（三）德育渗透点

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、重点、难点、疑点及解决办法

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、课时安排

1课时

四、教具准备

“25V4700μF”电容1只，“25V1000μF”电容1只，电路示教板，J0401型演示用电表，电池1.5V3只，不同类型的电容器若干只。

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

本课教学使学生对电容器结构有所了解，了解电容器的作用是储存电荷，通过类比的方法理解电容的含义。

（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。

（三）重点、难点的学习与目标完成过程

1．复习、演示，引入新课

两块相互靠近，平行放置的金属板，如果分别带上等量异种电荷，它们之间有没有电场？

（同时板画）

两金属板间有没有电势差？

教师归纳小结

由此可见，相互靠近的两金属板构成的装置具有储存电荷的作用，或者说它可以容纳电荷，而两板所带正、负电荷越多，板间电场就越强，两板间的电势差就越大（稍作解释）。

那么有什么方法可以使两金属板带上正、负电荷呢？

将两金属极分别按到电源的正、负两板上（同时画出电路）

将“25v4700μF”电容器（出示实物）充以16V电压，然后短路放电产生白炽的火花，并发出较大的声响。

（激发学生学习本节兴趣）然后教师明确告诉学生“电容器可以容纳电荷”。

如何解释这一现象呢？

（学生疑惑）现在我们来学习有关电容器的知识。

（板书课题）

2．新课教学

（1）电容器

（出示收音机电路板，让学生认识电容器。

）

电容器是电气设备中的一种重要元件，在电子技术、电工技术中有很重要的应用。

收音机、电视机、充电器、电风扇、日光灯等电器中有广泛的应用。

（引起学生对电容器学习的重视）

①电容器的构成

在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质（也叫电介质）就是一个电容器。

这两个导体叫做电容器的两个极。

教师出示平行板电容器、纸介电容器（展开），介绍它们的内部结构，并指出平行板电容器是最简单的电容器，再介绍一般电容器的符号

②电容器的充电、放电

使电容器带电叫做充电，把电容器的一个极板接电池组的正极，另一个极板接电池组的负极，两个极板分别带上了等量的异种电荷，电容器的一个极板上所带电量的绝对值叫做电容器所带的电量，充了电的电容器的两极板之间有电场。

两板之间有电势差（电压）

使充电后的电容器失去电荷叫做放电，用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和，电容器就不带电了，放了电后两极之间不再存在电场，也没有电势差。

用发电机使莱顿瓶充电，然后用放电叉使莱顿瓶放电，可产生强烈的电火花，并告诉学生莱顿瓶就是电容器，它是最早在荷兰的莱顿城制成的。

用4.5V电池组给200μF的电解电容器充电（如下图），电路中G为J0401型演示电表的G档，并联电阻R1=300Ω，对电表起阻尼作用，避免电表表针的固有振动造成假象，串联电阻R2=5kΩ做限流保护作用，当单刀双掷开关K与a点接通的瞬间，G指针偏转，让学生注意观察充电过程中电流表指针的偏转情况，说明充电过程中有瞬时的充电电流通过，显示出充电电流的方向，并看到充电电流逐渐减少至零，充电完毕电容器两极间电势差等于电流两极间的电压。

然后将K接b，又可看到放电电流方向和充电电流相反并且电流也逐渐减少到零。

（以上装置可安装在自制示教电路板上）

演示完毕后，教师要讲解充、放电过程电荷移动，电场、电势差的变化。

（如下图）

（2）电容

电容器充电后的带电量跟两极板间电势差有什么关系？

（学生疑惑，思考片刻）我们用实验来分析。

分别用8V、12V、16V电源给“25V4700μF”电容器充电，再放电，观察放电的火花与声响（增加学生感性认识）。

结果

“25V4700μF”充8V，放电产生桔红色火星，几乎无声音。

充12V，放电产生白色炽光，有声音。

充16V，放电产生更强的白炽火花，很大声音。

由此可知，电容器充电后的带电量Q，是跟它的两极间的电势差（电压）有关的。

两极间电势差随所带电量的增加而增加。

用不同电容器重做上述实验，又如何？

用16V电源分别给“25V4700μF”和“25V1000μF”的电容器充电，再放电。

结果

“25V4700μF”放电产生白炽的火花放电

“25V1000μF”放电产生桔红色的火星放电

由此可知，不同的电容器，电势差增加1V所需要增加的电量是不同的。

师生总结实验结果

同一电容器，两极间电势差随所带电量的增加而增加，对不同的电容器，电势差增加1V所需要增加的电量是不同的。

为了表示这种特征，我们把使电容器的两极间的电势差增加1V所需的电量，叫做电容器的电容。

两极板间的电势差增加1伏所需的电量多，电容器的电容大。

所需电量少，电容器的电容小。

因此，电容是表征电容器容纳电荷的本领大小的物理量。

这种情形相当于直筒容器容纳水的情形，以下两个不同的容器，要使水面升高1cm所需的水量不同，乙容器比甲容器所需要的水量多，说明了乙容器容纳水的本领比甲容器大。

（类比法）

电容的符号是C，国际单位制里电容的单位是法拉，简称法，符号是F

教师说明法的含义，再介绍较小的单位微法、皮法。

1μF=10-6F　　　1pF=10-6μF=10-12F

电容是表征电容器容纳电荷特性的物理量，它的大小是由电容器的本身结构决定的（如装水容器的装水本领由容器本身结构决定一样）电容器的电容跟两极板的正对面积、两极板的距离以及两极板间的电介质都有关系，增大两极板正对的面积，电容就增大。

减少极板间距离，电容也增大。

知道了影响电容大小的因素，就可制成各种不同的电容器。

（3）常用电容器

固定电容器（纸介质、电解、陶瓷、云母电容器）

可变电容器

出示各种电容器，讲解电解电容器的极性，可变电容器的定片、动片及改变电容大小的原理，介绍常用电容器的符号。

（四）总结、扩展

1．电容器的结构。

2．电容器的充、放电。

3．电容的概念及单位，影响电容大小的因素。

4．常用电容器。

七、布置作业

1．某电容器一个极板上带电量1.0×10-5C，两板电压增加1V，则此电容器电容为______F，相当于_______μF，若将其充电量加倍，则电容为______μF．两极电压为______V

2．下面关于电容器和电容的说法，正确的是

A．电容器的电容越大，表明它带电越多。

B．电容器的电容越大，表明它两极电压是1V时带电越多，因此贮存电荷的本领越大。

C．对某电容器来说，充电电压越高（只要不超过允许电压），则电容器带的电就越多。

3．可变电容器是利用______改变来改变电容大小的。

八、板书设计

第四节　电容器　电容

1．电容器

电容器可以容纳电荷

（1）电容器的构成

在两个靠的很近的导体中间夹上一层绝缘物质（电介质）

（2）电容器的充、放电

2．电客

电容器的两极板间的电势差增加1V所需的电量，叫做电容器的电容

1μF=10-6F

1pF=10-6μF=10-12F

影响电容的大小的因素

增大两极板正对面积，电容增大。

减少两板间距离，电容也增大。

电介质会影响电容大小。

3．常用电容器。

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