高中物理选修11《电容器》教案.docx

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高中物理选修11《电容器》教案

高中物理选修1-1《电容器》教案

高中物理选修1-1《电容器》教案【一】

　　教学准备

　　教学目标

　　【教学目标】

　　1、知识与技能

　　⑴知道电容器的概念;了解常见电容器的外形、结构和符号

　　⑵理解电容的意义，知道其单位，并会用电容定义式进行计算

　　⑶了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。

　　2、过程与方法

　　通过实验与观察，了解电容器的构造和特点，知道电容器的基本作用是储存电荷。

通过类比法理解电容器的电容概念。

　　3、情感态度与价值观

　　渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定，不由外因决定的观点。

　　教学重难点

　　【教学重点】电容的概念

　　【教学难点】电容的引入与理解;研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究。

　　教学过程

　　【教学过程】

　　新课引入：

感知电容器，电容器在我们当今生活中随处可见，如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器。

以老师手上的电脑主板为例，看看哪些是电容器。

（一）电容器的结构

　　1、构造：

实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。

　　问题讨论：

　　2、充电、放电

　　演示：

连接课本29页的电路

　　现象观察：

当接a时，G偏转

　　当接b时，G反偏转

　　充电时，带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电场能增加。

　　放电时，带电量Q减少,板间电压U减小,板间场强E减小,电场能减小。

（二）电容

　　提出问题1：

既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢?

　　定性分析：

对一个电容器来说，其储电能力应该是一定的，我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。

　　对电容概念的总结：

　　1、定义：

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

　　2、定义式：

，或者（比值定义）

　　3、物理意义：

C是表示电容器容纳电荷本领的物理量。

　　4、单位：

在国际单位制中单位是法拉（F），1F=1C/V

　　1μF=10-6F，1рF=10-12F

　　常见电容器，一般是几十pF到几千μF之间

　　类比理解：

　　C大，意味着U=1V时，容纳的电荷量大，储电本领强

　　不同容器装水，水深都是1㎝，S大的容器容纳的水量多

　　问题讨论：

　　①S大，能装水的总量就一定多吗?

（不一定，容器的高度h不同，V=Sh）

　　②C大，能储存的电荷量就一定多吗?

（不一定，C能承受的最大电压不同）

　　（因此，C大，储电本领大，是指相对于同一电势差U而言;电容器能容纳的电荷还跟它能承受的最大电压有关。

引出击穿电压、额定电压的概念。

）

　　（三）影响平行板电容器电容大小的因素

　　1、讨论：

C由Q、U决定吗?

　　从理论角度进行定量研究，表明：

　　⑴当平行板电容器两极板之间是真空时，

　　⑵当板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的倍，即

　　（四）常见的电容器介绍

　　1、从构造上看，可分为固定电容器和可变电容器

　　2、固定电容器根据材料不同，常见的有：

　　聚苯乙烯电容器;陶瓷电容器

　　电解电容器（电容比较大，有极性），符号：

　　3、可变电容器

　　4、击穿电压

　　额定电压（工作电压）～电容器的外壳有标注

　　课堂练习1.对于一个确定的电容器的电容正确的理解是（　）

　　A.电容与带电量成正比

　　B.电容与电势差成反比

　　C.电容器带电量越大时，电容越大

　　D.对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加.

　　2、两个电容器电量之比为2:

1，电压之比为1:

2，则它们的电容之比

　　为.

　　3.（多选）下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些（　）

　　A.使两极板靠近些

　　B.增大两极板的正对面积

　　C.把两极板的距离拉开些

　　D.在两极板间放入云母

　　4、如图所示,先接通开关S使平行板电容器充电,然后断开S,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为（）

　　A.Q变小,C不变,U不变,E不变

　　B.Q变小,C变小,U不变,E变小

　　C.Q不变,C变小,U变大,E不变

　　D.Q不变,C不变,U变小,E变小

　　若开关S闭合后不断开,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为（）

　　课后小结

　　小结：

　　一、常用电容器的构造：

极板、电介质。

　　电容器充放电过程。

　　二、电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，它取决于相对介电常数ε、正对面积S、极板间的距离d、

　　三、电容器使用时注意不要超过额定电压，防止被击穿。

　　高中物理选修1-1《电容器》教案【二】

　　一、知识与技能：

　　1、了解电容器的构造和常用电容器。

　　2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程。

　　3、了解电容器的电容。

　　二、过程与方法：

　　经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，知道决定平行板电容器电容大小的因素

　　三、情感态度与价值观：

　　培养学生热爱科学，积极探索的精神。

　　四、重点和难点

　　1、电容器的概念、定义式及影响平行板电容器电容因素。

　　2、电容的定义和引入。

　　3、对平行板电容器的动态分析。

　　一、预习案

　　一、请学生自主学习教材

　　1、电容器（了解）

　　构造

　　电容器的充电、放电

　　2、电容（记忆）

　　定义

　　公式：

　　单位：

　　电容的物理意义

　　3、平行板电容器的电容（记忆）

　　平行板电容器的决定式：

　　4、常用电容器（了解）

　　二、探究案

　　1、对电容的理解

　　甲同学说:

“电容器带电越多,电容越大,不带电时,电容为零”.此说法对吗?

为什么?

　　乙同学说:

“电容器两端电压越大,电容越大,不加电压时,电容为零”.此说法对吗?

为什么?

　　丙同学说:

“若A电容器带电比B电容器带电量多,则A的电容就比B的电容大”.此说法对吗?

为什么?

　　丁同学说:

“若A电容器两端电压比B电容器两端电压大,则A的电容就比B的电容大”此说法对吗?

为什么?

　　2、决定平行板电容器电容大小的因素

（1）（详参阅P30图1.8-4）

　　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.

（2）学生注意观察现象并思考下列问题

　　（a）保持Q和d不变，S越小,静电计的偏转角度如何变化?

C=Q/U，电容C如何变化?

　　（b）保持Q和S不变，d越大，静电计的偏转角度如何变化?

C=Q/U，电容C如何变化?

　　（c）保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度如何变化?

C=Q/U，电容C如何变化?

（2）结论:

　　平行板电容器的决定式：

　　三、练习案

　　1、对于一个电容器，下列说法中正确的是（）.

　　A、电容器所带的电量越多，电容越大

　　B、电容器两极板间的电势差越大，电容越大

　　C、电容器所带的电量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍

　　D、电容器两极板间的电势差减小到原来的1/2，它的电容也减小到原来的1/2

　　2、一个电容器，带了电量Q后，两极板电势差为U，若它带的电量减少Q/2，则

　　A.电容为原来的1/2，两极板电压不变

　　B.电容为原来2倍，两极板电压不变

　　C.电容不变，两极板电压是原来的1/2

　　D.电容不变，两极板电压是原来的2倍

　　3、将一个平行板电容器接上电源后再切断电源.然后使两极板间的距离增大一些，则关于电容器两极的电压U和两极间的场强E的变化，下列说法正确的是（）

　　A.U增大，E增大，B.U增大，E不变C.U不变，E减小，D.U减小，E减小