电容器的电容教案

校址：新乡市人民路西段联系电话：（0373）26967002629830电容器的电容教案教学目标一、知识目标l．知道什么是电容器以及常用的电容器．2．知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时能量的变化．3．理解电容器电容的概念及其定义C=UQ，并能用来进行有关的计算．4．知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系．5．知道公式C=kdS4及其含义．二、能力目标1．进一步培养学生的实验观察、分析的能力．2．提高学生综合运用知识的能力．三、德育目标渗透了事物的本质是自身的因素，即内因决定，不由外因决定的观点．教学重点电容的概念．教学难点电容的引入．教学方法类比法、实验探究法、讨论法．教学用具静电计、平行板电容器、铁架台、电介质板、电容器示教板(上装各种电容器)、电池组、导线(若干)、联等．投影仪、投影片．课时安排l课时教学过程[投影本节学习目标与学法指导](一)学习目标1．知道什么是电容器和电容器的功能．2．理解电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量．3．会计算平行板电容器的电容．4．知道常用的电容器有固定电容器和可变电容器两大类．(二)学法指导1．仔细观察实验现象，通过实验了解电容器的特点．2．类比理解电容器的电容．3．结合知识点的联系分析判断实际问题．[学习目标完成过程][引入][实例引入]教师出示电容器示教板(上装各种电容器)．校址：新乡市人民路西段联系电话：（0373）26967002629830[提问]大家是否认识这些电学元件?[引入]虽然看起来形式各异，但这些电学元件都是电容器，它在电子仪器中有广泛的应用．本节来认识电容器及其相关问题：[板书]电容器的电容．二、新课教学(一)电容器[实例探究]教师出示一纸质电容器并将其拆开，请大家观察它的构造．[学生活动]结合实物投影图示和教师点拨分析．[学生汇报观察结果]该元件有两片锡箔(导体)，中间是一层薄纸(绝缘)[引申]电容器的概念．类似这样，任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成一个电容器．[实例分析]相邻两同学是否构成电容器?(构成，中间空气绝缘，人是导体且靠得近)两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器?(构成，金属板导电是导体，这种电容器叫平行板电容器，其中的绝缘物质称之为电介质)[学生活动]结合上面分析阅读课本相关内容再思考．[演示]按图连接电路(注意电源电压不得超过电容器的最大耐压值)．当S接n和接6时，观察电流表指针的偏转情况．[现象]当S接a时,电流表指针发生偏转．当S接b时,电流表指针反向偏转．[CAI课件模拟上述过程]S接a时：S接b时：[学生活动]观察现象，分析规律．[教师点拨学生汇报]1．当电容器的两个极板与电源的两极相连时，电路中有电流通过，使电容器的两个极板带上异种电荷，这个过程叫充电．2．当用导线把已经充电的电容器两极板连接起来时，导线中也有电流通过，最后使电校址：新乡市人民路西段联系电话：（0373）26967002629830容器的极板不带电，这一过程叫放电．[引申]由于放电的最终结果是两极板都不带电，说明原来两极板所带电荷量异性等量．我们把一个极板所带电荷量的绝对值叫电容器的所带电荷量Q．[问题讨论]1．充放电的短暂电流说明什么问题?2．有电流就有电流做功，会消耗能量，伴随着能量的转化．在充放电过程中能量如何转化?[学生探究活动1]阅读课本认识电场能(极板带电→电场→电场能)[学生探究活动2]结合电场能的认识讨论问题、互动探究．[学生汇报探究结果，同学补充，教师点拨]1．充放电电流短暂说明这两个过程进行得很快，称之为哲态过程．2．电容器充电：电能→电场能电容器放电：电场能→其他形式能．(二)电容[问题思考]电容器能起什么作用?[学生活动]请大家结合已有知识体系思考．[教师点拨拓展]电容器→电容→储存电荷、类比容器→储存物质(具体，水杯存水)．[引申思考]水杯存水的本领大小由什么来决定，电容器储存电荷的本领的决定因素呢?[学生类比探究]水→容器的容积．(本身结构决定)电荷→电容器的电容．(本身结构决定)[引入概念]电容：反映电容器储存电荷的本领，用C表示．[实例展示][问题思考]如何能表征大容器储存水的本领大(由本身结构决定)?[学生探究活动]尝试各种方式．[师生互动]可用水量比深度来判断．[类比引申]校址：新乡市人民路西段联系电话：（0373）26967002629830那电容器储存电荷的特性如何表征呢?是否也同水杯储水一样?一样的话，它涉及的是哪些物理量?[学生探究活动1]结合自身的知识体系思考、猜想．[学生探究活动2]阅读课本相关内容．[师生互动归纳]1．电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U成正比．2．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，叫做电容器的电容．3．公式C=UQ．4．单位：法拉(F)；微法(μF)；皮法(pF)1F=106μF=1012pF5．电容器的电容由本身结构决定．Q=CUQ由C、U决定．(三)平行板电容器的电容[学生活动]回顾平行板电容器．[演示]通过实验确定平行板电容器的电容同什么因素有关．[探究步骤](1)投影实验装置把一已充电的平行板电容器和一静电计相连．(2)介绍静电计：静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差．使用时把它的金属球跟一个导体相连(或者同时接地)，从指针的偏转角度就可以测出两个导体问的电势差．(3)演示并观察现象。a.保持极板上的电荷量Q不变，改变两极板的正对面积S，S越大，静电计指示的电势差越小．b.保持极板上的电荷量Q不变，改变两极板间的距离d,d越小,静电计指示的电势差越小．c.保持Q、S、d都不变，在两极板中间插入电介质，静电计指示的电势差减小．(4)分析总结：由C=UQ可知，在Q一定的情况下，U越大，C越小．由a得到：S越大，U越小，则C越大．由b得到：d越小，U越小，则C越大．由c得到：插入电介质，U减小，C增大．理论和实验表明：平行板电容器的电容C跟介电常量ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比，即C=kdS4校址：新乡市人民路西段联系电话：（0373）26967002629830[学生活动]了解几种电介质的介电常数．(介电常数ε1)[问题讨论]学生小组讨论探究课本的“思考与讨论”．[投影]分析提纲1．继续保持电容器的两极板与电源相连接的含义．2．切断与电源的连接(充电后)的含义．[学生活动]结合分析提纲推导分析．[抽查学生的推导分析][师生互动推导](1)充电后保持极板与电源相连接的含义是U不变．QkdSUdQkdSCCUQ44由由E=EUddU不变(2)充电后切断与电源的连接的含义是电容器的电荷量Q不变．USkdQUkdSCCUQd44由又由E=ESkQEdUQ不变4不变[学生活动]1．“思考与讨论”的变形推导(d在减小)．2．互动探究体会推导过程和结论的特点，识记该推论条件及结果．(四)常用电容器[学生活动1]阅读课本认识常见电容器，了解它们的构造和特点．[学生活动2]结合自主学习实践应用——辨认电容器示教板的各个电容属于哪一类．[击穿电压]加在电容器两极板上的最大限度电压，电容工作时的电压应低于击穿电压．[额定电压]指电容器长期工作时所能承受的电压，比击穿电压低．说明：电容器上标的是额定电压．(五)拓展应用要使平行板电容器两极板间的电势差加倍，同时极板间的场强减半，下述四种办法中应采取哪种()A．两极板的电荷量加倍，板间距离为原来的4倍B．两极板的电荷量减半，板间距离为原来的4倍校址：新乡市人民路西段联系电话：（0373）26967002629830C．两极板的电荷量加倍，板间距离为原来的2倍D．两极板的电荷量减半，板间距离为原来的2倍[参考答案]B三、小结1．结合板书学生自结．2．对照学习目标检查自己的学习情况．3．[投影]示范小结四、作生1．阅读本节内容．2．练习七：(3)、(4)．3．预习下节内容，带电粒子在匀强电场中的运动．