3-1-9电容器的电容学案
鲁科版选修(3-1)第四节《电容器电容》word学案
第4节电容器电容学案【学习目标】1理解电容的概念;掌握影响平行板电容器电容的因素;提高运用其公式进行简单计算的能力2、自主学习、合作探究,学会用控制变量法探究影响平行板电容器电容的方法;3、激情投入,体会电容器在实际生活中的广泛应用,全力以赴培养探究新事物的兴趣。
【重点、难点】掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。
电容器的电容的计算与应用【预习自学】1、电容器构造2、电容器的充电、放电(1 )画出电容器充电示意图与放电示意图(2)充电后两板间有了电场,具有电场能,电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?带电量Q板间电压U、板间场强E如何变化?3、电容(1)甲电容器两板各带2 C电量,板间电压为2000 V,乙电容器两板各带3 C电量,板间电压为4000 V,能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢?一个电容器容纳电荷的本领应如何描述呢?(2)电容怎样定义是的?写出电容的定义式、单位,常用单位的转换关系?C由Q U 决定吗?(3)电容大说明电容器容纳的电荷多吗?说明原因。
(4)写出平行板电容器的决定式及各个符号的含义。
4、平行板电容器的两类典型问题:(1)平行板电容器充电后,继续保持电容器两极板与电池两极相连接,电容器的r变化,将引起电容器的C Q U、E怎样变化?(2)平行板电容器充电后,切断与电源的连接,电容器的 容器的C 、Q U E 怎样变化?5、平行板电容器充电后,与电池两极断开连接,当两极板间的距离减小时()A. 电容器的电容 C 变大B.电容器极板的带电量 Q 变大C. 电容器两极间的电势差 U 变大D.电容器两极板间的电场强度 E 不变6、如图所示,S 闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中,对电阻 R 来说,有无电流通过,如果有,方向怎样 ?【例题精析】例1有一充电的平行板电容器,两板间电压为 3 V ,现使它的电荷量减少 3X 10-4C ,于是1电容器两板间电压降为原来的丄,此电容器的电容是多大,电容器原来的带电荷量是多少 3库仑?若电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?变式 当一个电容器所带电荷量为 Q 时,两极板间的电势差为 U ,如果所带电荷量增大为2Q ,则 ( )变式、如图所示,电路中 A 、B 为两块竖直放置的金属板,G 是一只静电计,开关 S 合上后,d 、S 、&下标r 变化,将引起电A .电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变 B .电容器的电容减小为原来的1/2倍,两极板间电势差保持不变C .电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的 2倍 D.电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2倍例2、如图所示,先接通 S 使电容器充电,然后断开 S,当增大两极板间距 离时,电容器所带电荷量 Q 电容C 两板间电势差 U 电容器两极板间场 强的变化情况是( )A. Q变小,C 不变,U 不变,E 变小 B . Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变 C. Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变D . Q 不变,C 变小,U 变小,E 变小静电计指针张开一个角度.下述哪些做法可使指针张角增大()A. 使A 、B 两板靠近一些B. 使A 、B 两板正对面积错开一些C. 断开S 后,使B 板向右平移拉开一些D. 断开S 后,使A 、B 正对面积错开一些例3、对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( )A. 将两极板的间距加大,电容将增大B. 将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小C. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D. 在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大 【巩固练习】1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A. 根据C=Q /U 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反 比B. 对于确定的电容器,其所带的电荷量与两板间的电压比恒定不变D .电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量, 2. 如图1 — 7— 5所示,在开关 S 闭合时,质量为 m 的带电液滴处于静止状态,那么, F 列判断正确的是()A. 开关S 断开,极板上电荷量将减小,电压降低B. 开关S 断开,极板间距离减小,则极板上电荷量减小C. 开关S 断开.极板间距离减小,则极板间的电压减小D. 开关S 断开,极板间距离减小,则带电液滴向下运动3.如图所示,两板间距为 d 的平行板电容器与一电源连接,开关间的一质量为 m,带电荷量为q 的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是( )(小于击穿电压且不为零)成正C .无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零 ),它所带的电荷量与电压比值S 闭合,电容器两板其大小与加在两板上的电压无图 1 —A .微粒带的是正电B.电源电动势的大小等于mgd「qC .断开开关S,微粒将向下做加速运动D.保持开关S闭合,把电容器两极板距离增大,将向下做加速运动4.如图1 —7—9所示,A、B 是平行板电容器的两个极板,B板接地,A板带有电荷量+Q,板间电场中有一固定点P,若将B板固定,A板下移一些;或者将A板固定,B板上移一些,在这两种情况下,以下说法中正确的是A. A板下移时,P点的电场强度不变,B. A板下移时,P点的电场强度不变,C. B板上移时,P点的电场强度不变,D. B板上移时,P点的电场强度减小,5. . 一个平行板电容器,当其电荷量增加( )+(?百L1P点电势不变P点电势升高”匚一P点电势降低图1 —7—9P点电势降低6△ Q= 1.0 >TO-C时,两板间的电压升高AU=10 V,则此电容器的电容C = __________ F .若两板间电压为35 V,此时电容器的带电荷量______________________ Q______ C.-8 46.平行板电容器两板间距为4cm,带电5.0床0 C,板间电场强度为4.5床0 N/C,则其电容C = ________ F,若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的__________________ 1/4,则其电容变7.平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连,如图指针张角变大•下列措施中可行的是( )A.A板向上移动B.B板向右移动C . A、B之间插入电介质D .使两板带的电荷量减小8•如图I—7—10所示,平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器,对以下两种情况:(1)保持开关S闭合,使A板向右平移错开一些;(2)S闭合后再断开,然后使A板向上平移拉开些.讨论电容器两扳间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化1 —7—8,要使静电计情况.。
2019-2020年人教版高中选修3-1 第1章第8节 电容器的电容(教案)
2019-2020年人教版高中选修3-1 第1章第8节电容器的电容(教案)【知识与技能】1.知道什么是电容器及常见的电容器2.知道电容器充电和放电时的电流情况3.理解电容器电容的概念及物理意义【过程与方法】通过观察视频,了解电容器的构造和特点,通过类比法理解电容器的电容概念。
【情感态度与价值观】1.培养学生互相讨论,互相协助,大胆创新的精神。
2.渗透内因决定事物本质的哲学观点,3.展示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【教学过程】★重难点一、电容器和电容★一、电容器1.电容器的功能和构造(1)功能:储存电荷和电能的元件(2)构造:两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成一个电容器(3)平行板电容器:两块彼此隔开平行放置的金属板构成的最简单的电容器.两块金属板称为电容器的两极.(4)电容器的电荷量:电容器工作时,它的两块金属板的相对表面总是分别带上等量异种电荷+Q和-Q,任意一块极板所带电荷量的绝对值.叫做电容器的电荷量.2.电容器的充电和放电(1)充电:电源使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程.如图甲.(2)放电:用导线将充好电的电容器的两极板相连,使两极板的异种电荷中和的过程,如图乙.(3)电容器充放电时的能量转化:充电后,电容器储存了电能.放电时,储存的电能释放出来,转化为其他形式的能. 二、电容1.定义:电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间电势差U 的比值,叫做电容器的电容. 2.定义式:C =Q U.3.物理意义:电容是描述电容器储存电荷能力的物理量.4.单位:法拉,简称法,符号F ,还有微法(μF)和皮法(pF),关系1 F =106μF =1012 pF. 5.对电容定义式C =QU 的理解(1)电容由电容器本身的构造决定电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量,用比值C =QU 来定义,但它却与Q 、U 无关,是由电容器自身的构造决定的,即使电容器不带电,其电容仍然存在,并且是一个确定的量.(2)定义式C =QU 表明,电容器所带的电荷量由电容器的电容和电容器两极板间的电势差U 决定,Q 与U 成正比.与C 成正比.但不能说电容C 与Q 成正比,与U 成反比. 6.通过Q -U 图象来理解C =QU电容的Q -U 图象是一条过原点的直线,其斜率等于电容器的电容.其中Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值,U 为两极板间的电势差,可以看出,电容器电容也可以表示为C =ΔQΔU ,即电容器的电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1 V 所需增加(或减小)的电荷量.三、常见的电容器1.电容器的种类(1)按电容是否可变①固定电容器:固定电容器的电容是固定不变的,如聚苯乙烯电容器和电解电容器.②可变电容器:是一种可以改变电容大小的电容器,通常由两组铝片组成,其中一组固定不动的叫定片,另一组可以转动的叫动片,转动动片时,两组铝片的正对面积发生变化,电容就随着改变.可变电容器的绝缘物质通常为空气或塑料介质.(2)按照电介质不同有纸介电容器、陶瓷电容器和电解电容器等2.电容器的符号(1)固定电容器:符号为“”(2)可变电容器:符号为“”(3)电解电容器:符号为“”3.击穿电压和额定电压(1)击穿电压:加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为击穿电压.(2)额定电压:电容器长期工作时所能承受的电压.电容器外壳上标的就是额定电压,它比击穿电压要低.【典型例题】如右图所示连接电路,电源电动势为6V,先使开关S与1端相连,电源箱电容器充电,这个过程可以瞬间完成,然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,电流传感器将测得的电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的图线如图所示,据此图可估算电容器释放的电荷量,并进而估算电容器的电容为A .0.2FB .-21.310F ⨯ C .-34.510F ⨯ D .45.510F -⨯ 【答案】D★重难点二、平行板电容器★ 一、平行板电容器 1.平行板电容器(1)基本结构:由两块彼此绝缘、互相靠近的平行金属板组成,是最简单的,也是最基本的电容器.(2)板间电场:板间(除边缘外)形成匀强电场,电场强度大小为E =U /d ,方向垂直极板平面. 2.平行板电容器的电容大小的决定因素探究(1)方法:采取控制变量法,在电容器带电荷量Q 不变的情况下,只改变电容器的极板正对面积S ,板间距离d ,板间电介质εr 中的一个量.(2)静电计电势差的意义:由于静电计的金属球与其中一个极板相连,两者电势相等,静电计的金属外壳与另一个极板相连(或同时接地),两者电势相等.所以静电计的电势差实质上也反映了电容器两极板间的电势差的大小. 3.平行板电容器的电容(实验结论)平行板电容器的电容C 与极板的正对面积S 及板间的电介质的相对介电常数εr 成正比,与极板间距离d 成反比,则C =εr S 4πkd .4.C =Q U 与C =εr S4π kd 的比较【特别提醒】(1)上述实验只能证明电容C 与εr 、S 和d 有关,公式C =εr S4πkd 是进一步精确实验得出的.式中的k 为静电力常量.(2)公式中,εr 是一个常数,与电介质的性质有关,称为电介质的相对介电常数.真空的相对介电常数为1,空气的相对介电常数与1十分接近.(3)公式C =εr S4πkd 为平行板电容器的决定式,此式表明电容器C 完全由电容器本身决定,与电容器所带电荷量Q 及极板间电压U 无关. 二、平行板电容器的动态分析 1.两类基本问题(1)电容器和一电源相连,让电容器的某一物理量发生变化,求其他物理量的变化。
高中物理《电容器的电容》优质课教案、教学设计
教学设计选修 3-1 第一章 静电场第8节 电容器的电容【教学目标】1. 知识与技能⑴知道电容器是储存电荷和电场能的装置;⑵了解电容器的电容器的外形、结构和符号及充、放电过程 ⑶理解电容的意义,知道其单位、并会用电容定义式进行计算; ⑷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⑴经历影响平行板电容器电容因素的探究过程,体会其中蕴涵的思想方法 ⑵通过类比法理解电容器的电容概念。
3. 情感态度与价值观⑴体会类比的方法和控制变量法;培养学生探究的意识和能力;⑵中渗透事物本质是自身的因素,即内因决定外因,不由外因决定观点,激发学习物理知识的兴趣。
【教学重点】电容的概念、电容定义式和决定式及其应用 【教学难点】电容的定义和理解研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究【教学用具】电容器示教板,静电计,平行板电容器,电介质板,感应起电机 【教学过程】富兰克林“引电实验”来引出电容器。
【莱顿瓶】图片展示——电视、电脑等线路中的电容器提出课题:电容器到底是什么样的元件?它的作用、构造、原理是什么? 合作探究 1:电容器结构及充、放电现象。
实例探究:出示一纸质电容器并将其拆开,请学生观察。
结论:有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘) 。
合作生成:1. 概念: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:两平行导体板夹上一层绝缘物质(空气也算)能否构成电容器?a2. 充电、放电过程b sECA=实验演示 1:连接如图的电路现象观察:当接 a 时,G 偏转当接 b 时,G 反偏转分析:充电—— 充电电流; 电能 电场能放电—— 放电电流; 电场能 其他形式能量合作探究 2:电容提出问题: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?(引导学生用类比的方法研究:比如电阻) 演示实验 2:(实验电路同上一电路)不同充电电压时,观察电容器充放电时,灵敏电流计指针的偏转幅度。
高中物理物理 选修3-1(人教版)--《电容器的电容》参考教案--优化方案
《电容器的电容》教学设计授课年级:高二
教师活动设计意图引入:盛水的容器是水容器,盛电的容器是电容器。
【课件展示】:几种不同规格、型号、外型的电容器。
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。
【图片展示】电视机、VCD的内部电路里的电容器。
除了电视机、VCD外,电风扇、日光灯、收音机、等电器中也
有广泛的应用。
本节来认识电容器及其相关问题。
新课教学:
一、电容器
1. 电容器的构造:
【视频展示】一个电容器,并将其拆开,让大家观察它的构造。
学生观察总结,可以得出:该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄膜(绝缘体)。
板书:1、电容器: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。
板书:2电路图的符号
引申电容器的概念:类似这样,在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质就构成一个电容器。
这两个导体叫做电容器的两个极板,中间的绝缘物质叫电介质。
【思考】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,这种电容器叫平行板电容器,它是一种最简单的电容器。
两平行导体板夹上一层绝缘物质(空气也算)构成平行电容器。
实物的展示与实际生活的联系使学生对电容器充满兴趣。
实物的演示让学生的认识从感性升华到理性。
Q
=
U
简称:法符号:
.物理意义:描述电容器容纳电荷本领的物理量。
【提问】怎么理解呢?。
高中物理物理 选修3-1(人教版)--《电容器的电容》教案--优化方案
8.电容器的电容教学目标1.知道什么是电容器及常见的电容器;2.知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时的能量转换;3.理解电容器电容的概念及定义式,并能进行有关的计算;4.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,掌握平行板电容器电容的决定式,知道其中各项的含义,并能运用其讨论有关问题。
教学重点电容的概念、定义式及平行板电容器电容的决定式。
教学难点电容器的电容的计算与应用。
教学方法类比法、实验法、归纳法、讲练法。
教具准备静电计、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)、电容器的幻灯片、电池组。
课时安排1课时教学过程[新课导入]场强与电势有无直接关系?无直接关系。
E大,φ不一定大,E为零,φ不一定为零,反之亦然。
场强与电势差有无直接关系?有直接关系。
在匀强电场中,E=Ud,d指沿场强方向间距离,仅适用于匀强电场。
匀强电场是最简单的电场,也是中学阶段用得最多的电场。
前面我们知道两块平行金属板间的电场是匀强电场,今天我们继续学习一种类似于平行金属板构造的元件──电容器。
[新课教学] 一、电容器 1.电容器电容器是一种重要的电学元件,有广泛的应用。
两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质──电介质(空气也是一种电介质),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器。
这两个金属板叫做电容器的极板。
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。
(出示电容器示教板,使学生仔细观察,找出电容器的共同点) 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
电容器能贮藏电量和能量,两个导体称为电容的两极。
下面以平行板电容器为例来学习有关电容器的一些基本知识。
2.电容器的充放电 (1)充电 ①充电如图所示,把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板就分别带上了等量的异种电荷。
电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程叫做充电。
②充电过程的能量转化在充电过程中,从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
高中物理选修3-1优秀教案电容器和电容
第八节、电容器和电容教学设计一、教材分析《电容器、电容》是高考的热点,是电场一章的重点和难点,在教材中占有重要地位。
它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起承上启下的作用。
二、教学目标1.知识目标①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
2.能力目标①知道利用比值法定义物理量。
②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。
3.情感目标结合实际,激发学生学习物理的兴趣。
三、教学重难点电容的定义和引入。
对平行板电容器的动态分析。
四、学情分析:通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压无关。
五、教学方法1、学案导学:见后面的学案。
2.启发式、探究式、类比法。
六、课前准备1.学生的学习准备:预习电容器的定义和电容器的充放电2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程:(一)预习检查、总结疑惑要点:场强、电势能、电势、电势差等。
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容(三)合作探究、精讲点拨。
1电容器构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。
2电容器的充电、放电操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做充电。
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下:小结:充电——带电量Q 增加,板间电压U 增加,板间场强E 增加, 电能转化为电场能放电——带电量Q 减少,板间电压U 减少,板间场强E 减少,电场能转化为电能3电容与水容器类比后得出。
人教版物理选修3-1《电容器的电容》导学案设计
【电容器的电容】导教案【自主学习】一、电容器1.构成:由两个相互又互相凑近的导体构成。
2.带电量:电容器个极板带电量的。
3.充放电过程:(1)充电:把电容器的两极板分别和电源两极相连,使两极板分别带上电荷的过程;( 2)放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷,电容器又不带电的过程。
二、电容1.定义:电容器所带电荷量 Q 与两极板间电势差U 的。
2.定义式:C= 。
3.物理意义:表示电容器的物理量。
4.单位: 1F= μ F= pF。
5 .决定电容大小的要素:平行板电容器的电容 C 跟介电常数成εr 成,跟极板正对面积S 成,跟极板间的距离 d 成。
b5E2RGbCAP决定式 C= ;当极板间为真空时C= 。
三、常有的电容器1.分类:( 1)按电解质分:空气电容器、电容器、陶瓷电容器、电容器等;( 2)按能否可变分:电容器、电容器。
2.电容器的额定电压和击穿电压:( 1)额定电压:电容器能够工作时的电压。
( 2)击穿电压:电介质被击穿时加在电容器两极板上的电压,若电压超出这一限度,则电容器就会被破坏。
p1EanqFDPw【怀疑研究】研究点一电容器及其充放电过程问题 1:电容器由哪几部分构成?它在电路中有什么作用?问题 2:如图1所示,电容器两板分别接在电池两荷的过程中,电容器两极板上的带电量Q、两极板化?充电过程中能量如何转变?DXDiTa9E3d 端,在两板带上等量异种电间的电压U 及场强 E 如何变问题 3:如图2所示,充了电的电容器的两板用导线相连,在两板上正、负电荷中和的过程中,电容器两极板上的带电量Q、两极板间的电压 U 及场强 E 又将如何变化?放电过程中能量如何转变?RTCrpUDGiT研究点二对电容的理解问题 4:既然电容器是用来储藏电荷的,而不一样电容器容纳电荷的本事是不一样的,我们应当用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力,这应是一个如何的物理量呢?5PCzVD7HxA问题 5:对一个构造必定的电容器,给它带上必定的电荷量Q,两极间也就有了必定的电势差U ,Q 与 U 能用来表示电容器的储藏能力吗?jLBHrnAILg问题 6:总结电容的观点:针对训练 1:有一电容器,带电量为 10-5 C 时,两板间的电压为200V ,假如使它带的电量再增添 10-6C.这时,它的电容是法拉,两板间的电压是V xHAQX74J0X研究点三决定平行板电容器电容大小的要素(1)(详参阅 P30 图)静电计是在验电器的基础上制成的,用来丈量电势差。
高中物理选修3-1电容器与电容优秀教案
8 电容器的电容整体设计教学分析电容器是一种常见的电学元件,在电路中应用广泛,学生虽然可能见过电容器实物,但不一定认识,更没有深入考虑过其构造和工作原理。
电容概念的建立方法和定义方式,学生以往学习中有过相似的经验,通过类比能够较容易接受。
影响平行板电容器电容大小的因素是全新的内容,在应用时容易出现错误。
利用演示实验可以帮助突破难点。
在进行课程教学时我们需要注意以下几点说明:1.考虑到用比喻可以帮助学生理解电容的概念,教材在讲述电容的概念时,借助水容器作比喻,说明电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。
有条件的学校可以利用传感器来帮学生理解电容器所带电荷量和电压之间的关系。
2.应该使学生明确地知道,电容器所带的电荷量Q是指每个极板所带电荷量的绝对值。
3.电场能的概念,只要求学生知道,不要求进一步说明。
4.应该使学生明确地知道:电容器充电后,如果保持电容器的两极板与电源两极相连接,则电容器两极板的电压保持不变;如果切断与电源的连接,则电容器的电荷量保持不变。
5.本节的“思考与讨论”,意在使学生把这节的知识与前面学过的知识联系起来,综合加以运用,提高学生综合运用知识的能力。
最好在教师的引导下,让学生独立思考,把问题弄清楚。
这比都由教师讲给学生,效果会更好。
教学目标1.知道电容器的概念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象;2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并学会应用定义式进行简单的计算;3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器电容大小的方法。
教学重点难点1.电容的概念是本节的重点和难点,关键让学生理解电容是用比值定义的物理量,电容这个物理量的物理意义。
2.影响平行板电容器电容大小的因素是本节的另一个重点,做好演示实验是突破该难点的好办法。
3.本节的一个次重点是利用前面所学的电学知识解释电容器的充放电问题。
导入新课[事件1]教学任务:引入新课方案1师生活动:教师上课前自己制作一个电容器(在一个有把的大塑料杯内外壁分别贴上铝箔,内外铝箔彼此绝缘)。
鲁科版高二物理选修3-1_《电容器_电容》名师教案1
电容器电容教材分析:《电容器电容》是本章的重点和难点,在教材中占有重要地位。
它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)的预备知识,在教材中起承上启下的作用。
学习目标:(一)知识与能力:1.知道什么是电容器以及常用的电容器。
2.知道电容器充电和放电时能量的变化。
3.理解电容的概念及其定义式C=Q/U,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。
(二)过程和方法:1.知道利用比值法定义物理量,利用类比的方法理解电容器的电容。
2.学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。
(三)情感态度价值观:体会电容器在实际生活中的广泛应用,培养学生探究新事物的兴趣。
教学重点:电容的概念和平行板电容器的电容与其影响因素之间的关系。
教学难点:1.电容的定义和引入。
2.对平行板电容器的动态分析。
教学方法:类比法实验探究法教学用具:电视机电路板和楼灯声光控电路板、电源、导线、玻璃棒、橡胶棒、毛皮、丝绸、平行板电容器、静电计、绝缘电介质、多媒体、金属碗具教学模式:“互联网+”微课导学教学模式教学环境:在网络环境下充分运用Hiteach系统智慧课堂教学软件与教师平板形成互联互动的教学环境及智慧课堂IRS抢答器等、QQ高清视频.功能展示:①批注功能;②放大功能;③拍照/实物投影功能;④课堂互动功能;⑤Hiteach抢答功能;⑥Hiteach统计功能;;⑦PPT投影功能;⑧放大功能;课时安排:1课时新课教学:PPT 投影功能 PPT 投影 功能;视频试题推送功能; 课堂互动功能;教师启发提问:两个靠近的同学是否构成一个电容器?两个平行相对放置的金属板能否构成一个电容器?(出示平行板电容器)学生思考作答:能,人体和金属板是导体,中间的空气是绝缘物体。
教师总结:这种电容器叫平行板电容器,其中的绝缘物质电介质是空气。
演示:电容器的充电、放电过程,并提醒学生观察灵敏电流计指针的偏转方向。
高中物理 第一章 静电场 1_9 电容器的电容学案新人教版选修3-1
1.9电容器的电容【学习目标】1.知道电容器的概念及平行板电容器的主要构造。
2.理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U ,并能运用进行有关的计算。
3.理解平行板电容器电容的决定式kd S C r πε4=并能运用进行动态分析。
【学习过程】学习任务1:电容器认识: 电容器是什么元件?怎么构成的?探究: 电容器的充放电过程怎样?什么叫电容器的带电量?电容器的充电、放电:充电过程:放电过程:结论: 电容器是储存电荷的电学元件,充放电的过程就是电场能和其他形式的能相互转化的过程,所以电容器也是能量中转器。
学习任务2:电容思考: 不同的电容器容纳电荷的本领不同,如何区别它们?类比: 圆柱型水杯容器的储水观察课本P29图1.8-3,1.水位每升高1CM ,比较两容器的储水量2.那个储水本领大,如何反映其储水本领?=水量Q 横截面积S 水位差h 电容: 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。
定义式: C=Q/U单位: 法拉(简称“法”、符号F )常用单位:微法(μF ) 皮法(pF )1F=106μF =1012 pF说一说: 1F 的含义辨析: 根据电容定义式C=Q/U 可知:电容C 与电容器所带的电荷量Q 成正比,与电容器两极板间的电势差U 成反比,这种说法是否正确?检测: 如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象,其中正确的是( )问题: 电容反映电容器容纳电荷的本领,与所带电荷量Q 或所加的电压U均无关。
那么电容器的电容到底由什么因素决定的?学习任务3:平行板电容器的电容探究: 影响平行板电容器的电容的因素是什么?具体是什么关系?观察课本P30的演示实验说明: 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 。
现象: 1.保持Q 和d 不变,S 越小,静电计的偏转角度越大, U 越大,电容C越小;2.保持Q 和S 不变,d 越大,偏转角度越大,C 越小;3.保持Q 、d 、S 都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U 越小电容C 增大。
高中物理选修3-1学案9:1.8电容器的电容
1.8电容器的电容[学习目标]1.知道电容器的概念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象.2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义、公式、单位,并会进行简单计算.3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器的电容大小的办法.[预习导学][基础梳理]一、电容器1.电容器:两个彼此又相距的导体组成一个电容器.2.电容器的充电和放电(1)充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,使电容器两极板带上电荷的过程叫做充电.充电过程中由电源获得的储存在电容器中.(2)放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷,电容器又不带电了,这个过程叫做.放电过程转化为其他形式的能.二、电容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,叫做电容器的电容.2.定义式:C=.3.单位:,简称,符号是F.常用单位还有微法(μF)和皮法(pF),量值关系:1 F=μF=pF.4.物理意义:表示电容器本领的物理量.三、平行板电容器的电容1.结构:由两块彼此、互相靠近的金属板组成,是最简单的,也是最基本的电容器.2.电容的决定因素:平行板电容器的电容与两平行极板正对面积S成,与电介质的相对介电常数εr成,与极板间距离d成.3.表达式:C=,式中k为静电力常量.四、常用电容器1.分类:从构造上可分为电容器和电容器两类.2.额定电压和击穿电压(1)额定电压:电容器 时所能承受的电压,它比击穿电压要 . (2)击穿电压:是电容器的极限电压,超过这个电压,电容器内的电介质将被击穿,电容器将被损坏.[自我检测] 1.判一判(1)电容器的带电量为两极板所带电量的绝对值之和.( ) (2)电容大的电容器带电量一定多.( )(3)电容器两极板间的电压越高,电容就越大.( ) (4)电容器不带电荷时,电容为零.( )(5)将平行板电容器错开,使正对面积减小,电容将减小.( ) 2.想一想某电容器上标有“1.5 μF ,9 V”的字样,9 V 指什么电压?3.做一做用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示.设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d ,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )A .保持S 不变,增大d ,则θ变大B .保持S 不变,增大d ,则θ变小C .保持d 不变,减小S ,则θ变小D .保持d 不变,减小S ,则θ不变 [课堂互动]知识点一 对电容器工作原理的理解1.电容由电容器本身的构造决定电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量,用比值C =QU 来定义,但它却是由电容器自身的构造决定的,与所带电荷量Q 和所加电压U 无关.即使电容器不带电,其电容仍然存在,并且是一个确定的值.2.两公式C =Q U 与C =εr S4πkd 的比较公式 内容C =QUC =εr S 4πkd命题视角1 对电容器充、放电的分析例1 (多选)关于电容器的充、放电,下列说法中正确的是( ) A .充、放电过程中,外电路有瞬时电流 B .充、放电过程中,外电路有恒定电流 C .充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D .放电过程中电容器中的电场能逐渐减少 命题视角2 对电容的理解和计算例2 关于已充上电的某个平行板电容器,下列说法不正确的是( ) A .两极板上一定带异号电荷 B .两极板所带的电荷量一定相等 C .充上的电荷量越多,其电容就越大D .充上的电荷量越多,两极板间的电势差就越大 [思路点拨] (1)电容器两极板带等量的异种电荷. (2)电容由电容器本身决定,与Q 、U 无关. [易错提醒]求解电容器电容的两点注意(1)电容器的电容可以根据C =Q U 或C =ΔQΔU 求出,但电容器的电容是电容器的属性,与电容器所带电荷量Q 以及两极板间的电压U 均无关.(2)定义式的推广式C =ΔQΔU ,在电压U 变化问题中求电容更快捷.[题组训练]1.电容器A 的电容比电容器B 的电容大,这表明( ) A .A 所带的电荷量比B 多 B .A 比B 能容纳更多的电荷量 C .A 的体积比B 的体积小D .两电容器的电压都改变1 V 时,A 的电荷量改变比B 的大2.如图所示,电源A 的电压为6 V ,电源B 的电压为8 V ,当开关S 从A 转到B 时(电容器的电容为2 μF),通过电流计的电荷量为( )A .4×10-6 C B .12×10-6 C C .16×10-6 CD .28×10-6 C知识点二 平行板电容器的动态分析问题1.电容器电量不变和电压不变两类动态问题的分析思路(1)确定不变量.电容器与电源相连时,电压不变;电容器先充电,后与电源断开时,所带电荷量不变.(2)用决定式C =εr S4πkd分析平行板电容器的电容的变化. (3)用定义式C =QU 分析电容器所带电荷量或两极板间电势差的变化.(4)用E =Ud 分析电容器间场强的变化.2.两类动态问题的分析过程(1)第一类动态变化:两极板间电压U 恒定不变(2)第二类动态变化:电容器所带电荷量Q 恒定不变命题视角1 两极板间电压U 不变的情况例3 (多选)如图所示,电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板,C 是一只静电计,开关S 合上后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是( )A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使B板向右平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些[解题探究] (1)Q与U哪个量保持不变?(2)静电计的张角大小代表哪个物理量的大小?命题视角2电容器的电荷量Q不变的情况例4(多选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是()A.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零[方法技巧][题组训练]1.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则电容器()A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D .极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变2.(多选)如图所示,平行板电容器的两个极板为A 、B .B 板接地,A 板带有电荷量+Q ,板间电场中有一固定点P ,若将B 板固定,A 板下移一些,或者将A 板固定,B 板上移一些,在这两种情况下,下列说法正确的是( )A .A 板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势不变B .A 板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势升高C .B 板上移时,P 点的电场强度不变,P 点电势降低D .B 板上移时,P 点的电场强度变小,P 点电势降低知识点三 平行板电容器中的力学问题关于电容器与力学、运动学知识相结合的问题,电场强度是联系电场问题和力学问题的桥梁.分析此类问题时应注意:(1)若已知电压、电量或电容的变化情况,应先根据E =U d 或E =4πkQ εr S 分析两极板间电场强度的变化,然后分析物体的受力情况及运动情况的变化.(2)若已知物体运动情况的变化,应先根据运动情况分析电场力的变化,由此判断电场强度的变化,进而判断电压、电量或电容的变化规律.[题组过关]1.如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )A .保持静止状态B .向左上方做匀加速运动C .向正下方做匀加速运动D .向左下方做匀加速运动2.如图所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S 闭合时,平行板电容器极板A 、B 间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?若先将S 断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?[随堂检测]1.下列关于电容器及其电容的叙述正确的是()A.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D.一个固定电容器的电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C时,两板间电压升高10 V,则电容器的电容无法确定2.某位移式传感器的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,平行金属板A、B和介质P构成电容器,当可移动介质P向左匀速移出的过程中()A.电容器的电容变大B.电容器的电荷量保持不变C.M点的电势比N点的电势低D.流过电阻R的电流方向从M到N 3.如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图,E为电源,G为灵敏电流计,A 为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体.已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏.如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转,则()A.导体芯A所带电荷量在增加,液体的深度h在增大B.导体芯A所带电荷量在减小,液体的深度h在增大C.导体芯A所带电荷量在增加,液体的深度h在减小D.导体芯A所带电荷量在减小,液体的深度h在减小4.板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间电场强度为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为12d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间电场强度为E2,下列说法正确的是()A .U 2=U 1,E 2=E 1B .U 2=2U 1,E 2=4E 1C .U 2=U 1,E 2=2E 1D .U 2=2U 1,E 2=2E 1--☆ 参 考 答 案 ☆--[预习导学] [基础梳理] 一、电容器 1.绝缘 很近2.(1)等量异种 电能 (2)中和 放电 电场能 二、电容 1.比值 2. Q U.3.法拉 法 106 1012 4.容纳电荷三、平行板电容器的电容 1.绝缘 平行 2.正比 正比 反比 3.εr S4πkd四、常用电容器 1.固定 可变 2.(1)正常工作 小 [自我检测] 1.判一判(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 2.想一想 额定电压. 3.做一做选A .静电计指针偏角大小体现了电容器两板间电压大小.在做选项所示的操作中,电容器所带电荷量Q 保持不变,C =Q U =εr S 4πkd .保持S 不变,增大d ,则C 减小,U 增大,偏角θ增大,选项A 正确,B 错误;保持d 不变,减小S ,则C 减小,U 增大,偏角θ也增大,故选项C 、D 均错.故正确选项为A .[课堂互动]知识点一 对电容器工作原理的理解例1 [[解析]] 充电电流和放电电流都是瞬时电流,当电容器两极板间电势差与电源电压相等或极板间电势差为零时,电流消失,选项A 正确,B 错误;充电过程中电源提供的电能转化为电场能,选项C 错误;放电过程中电容器中的电场能转化为其他形式的能,选项D 正确.[[答案]] AD例2 [[解析]] 给电容器充电,电容器两极板分别带上等量异号电荷,A 、B 正确;电容器的电容大小取决于它的结构,与所带电荷量的多少无关,C 错误;根据U =QC ,电容器所带的电荷量越大,两极板间的电势差越大,D 正确.[[答案]] C [题组训练]1.[解析]选D .电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1 V 所改变电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少,A 、B 、C 错误,D 正确.2.[解析]选D .当S 接A 时,上极板带正电荷Q 1=CU 1=2×10-6×6 C =12×10-6 C 当S 接B 时,上极板带负电荷Q 2=CU 2=2×10-6×8 C =16×10-6 C 故流过电流计的电荷量Q =Q 1+Q 2=28×10-6 C .故D 正确.知识点二 平行板电容器的动态分析问题例3 [[解析]] 静电计显示的是A 、B 两极板间的电压,指针张角越大,表示两板间的电压越高.当合上S 后,A 、B 两板与电源两极相连,板间电压等于电源电压不变,静电计指针张角不变;当断开S 后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A 、B 两板间的电容变小,而电容器所带的电荷量不变,由C =QU 可知,板间电压U 增大,从而静电计指针张角增大,所以选项C 、D 正确.[[答案]] CD例4 [[解析]] 电容器上所带电荷量一定,由公式C =εr S4πkd ,当d 变大时,C 变小,再由C =QU 得U 变大;当A 板上移时,正对面积S 变小,C 也变小,U 变大;当插入玻璃板时,C 变大,U 变小;当将A 板拿走时,相当于使d 变得更大,C 更小,故U 应更大,故选AB .[[答案]] AB [题组训练]1.[解析]选D .平行板电容器接在电压恒定的直流电源上,电容器两极板之间的电压U不变.若将云母介质移出,电容C 减小,由C =QU 可知,电容器所带电荷量Q 减小,即电容器极板上的电荷量减小.由于U 不变,d 不变,由E =Ud 可知,极板间电场强度E 不变,选项D 正确.2.[解析]选AC .A 板下移与B 板上移,两板间的距离均减小,但此平行板电容器为电荷量不变的电容器,改变两板间的距离不能改变电场强度的大小及方向,即E 不变.因此A 板下移时,P 点与B 板间的电势差不变,即P 点电势也不变;但B 板上移时,由于P 点与B 板的距离减小,因此P 、B 间的电势差减小,即P 点电势降低,选项A 、C 正确.知识点三 平行板电容器中的力学问题[题组过关]1.[解析]选D .两板水平放置时,放置于两板间a 点的带电微粒保持静止,带电微粒受到的电场力与重力平衡.当将两板逆时针旋转45°时,电场力大小不变,方向逆时针偏转45°,受力如图,则其合力方向沿二力角平分线方向,微粒将向左下方做匀加速运动.选项D 正确.2.[解析]S 闭合时,U 不变,d ↑,E ↓, 即E ′=U d ′=U 2d =E2合外力F =mg -12Eq =12mg =ma ,所以a =g2,方向向下液滴将向下做初速度为零,加速度为12g 的匀加速直线运动.S 断开时,电容器上带的电荷量保持不变,当d ′=2d 时,由E ∝Qεr S 可知,E 不变因此,液滴受力情况不变,仍处于静止状态.[答案]液滴将向下做初速度为零,加速度为12g 的匀加速直线运动 液滴受力情况不变,仍处于静止状态[随堂检测]1.[解析]选A .电容器既然是储存电荷的容器,它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力,A 正确;电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值,B 错误;电容器的电容由人教版高中物理选修3-111 电容器结构决定,不随带电荷量的变化而变化,C 错误;由C =Q U =ΔQ ΔU可求电容器的电容,D 错误.2.[解析]选D .当可移动介质P 向左匀速移出的过程中,介电常数减小,电容器电容变小,选项A 错误;电容器的电压等于电源电动势不变,电荷量Q =CU 减小,选项B 错误;电容器放电,电流方向M →R →N ,M 点的电势比N 点的电势高,选项C 错误,D 正确.3.[解析]选D .电流计指针向左偏转,说明流过电流计G 的电流由左→右,则导体芯A 所带电荷量在减小,由Q =CU 可知,导体芯A 与液体形成的电容器的电容减小,则液体的深度h 在减小,故D 正确.4.[解析]选C .由公式E =U d 、C =Q U 和C ∝εr S d 可得E ∝Q εr S,所以Q 加倍,E 也加倍,再由U =Ed 可得U 相等,C 正确.。
新课标人教版3-1选修三1.8《电容器与电容》WORD教案9
班级姓名座位《1.8电容器的电容》导学案审核组:高二物理组编写人:周到寄语:自己最大的敌人就是自己,我们一定要勇于战胜自己。
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、学习重点和难点:电容的概念和电容的引入三、新课学习:(一)电容器:1.构成:两个__________又____________的金属板2.作用:______电荷3.最简单的电容器:两块平行金属板构成,中间夹上一层绝缘物质——介质两块金属板称为电容器的两个极符号: C4.电容器的充电和放电: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a和接b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.图一图二分析:当s与a电源接通时(图一),电路中有电流通过,使电容器的两个极板,分别带上了_________,这个过程叫充电。
当s与b接通时(图二)用导线把已经充电的电容器的两极板连接起来时,导线中有电流通过,最后两极板上的电荷_______,这一过程就叫放电a.充电:使电容器带电b.放电:使带电的电容器不带电。
5.充电和放电过程中能的变化:充电后,电源断开,两个极板上都保存有电荷,两板间有电场存在,电源的电能就储存在电场当中,我们称之为电场能a.充电过程,电源的______转化为电容器的________放电后,两极板不再有电荷,所以不存在电场,也就没有了电场能b.放电过程,电容器的_______转化为其他形式的能总结:1、充电时,2、放电时,(二)电容1.电容器所带电量:2.电容器的电容充电后,两极板有了电荷,两极板间就存在电势差,而且两极板的电荷越多,电势差就越大,这个电势差跟电容器所带的电荷量有什么样的定量关系呢?a.概念:_______________________________________b.公式:C=_______c.单位:国际单位_____符号();常用单位微法(μF);皮法(PF)换算 1F=_____μF=______PFd.电容是__________________________的物理量对于一个容器,容纳水的本领是由容器本身结构决定的,那么电容器的电容和什么因素有关呢?现在我们就来研究最简单的电容器——平行板电容器的电容与那些因素有关?(三)平行板电容器的电容【实验演示】看课本30页图1.8-5:决定平行板电容器电容大小的因素(1)[演示]利用静电计讨论电容器的决定因素:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.(2)同学们注意观察现象并思考下列问题:(a)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?(b)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?(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?(3)结论:平行板电容器的决定式:结论:平行板电容器的电容C跟__________成正比,跟_________成正比,跟_______成反比。
(人教版)物理选修【3-1】《电容器和电容》导学案
电容器与电容导学案课前预习学案一、预习目标1知道什么是电容器以及常用的电容器2知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
二、预习内容1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________ 又_______________ 的导体,都可以看成一个电容器.2.电容器______________与电容器______________的比值,叫做电容器的电容.表达式C=______,国际单位制中单位__________,简称____________ ,符号.________________常用较小单位lμF=________F,l pF=________F.电容是表示电容器____ ____ 的物理量.和________________ 两3.常用电容器从构造上看,可分为________________类.常用的固定电容器有______________和_________________ .三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、教学目标①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
二、学习过程1、电容器(1)构造: .(2)电容器的充电、放电操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做。
现象:。
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫 .现象:提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?小结:。
2、电容与水容器类比后得出。
说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变。
高中物理《电容器的电容》教案 教科版选修3-1
教材首先讲解了电容的功用,通过介绍电容器的构造及使用,使学生认识电容器有储存电荷的本领,同时介绍了电容的概念、定义式,再讲解电容器的电容与哪些因素有关.整个这一节的内容,是后面学习LC振荡电路的必备知识,是学习交变电路和电子线路的基础,关于电容器的充放电现象和电容概念,是高中物理教学的重点和难点之一,又比较抽象,因此再教学中,可以多增设实验,让学生易于理解和接受,同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力。
板书板书板书分析:两极板积累异号电荷越多,其中带正电荷一极电势越高,带负电荷一极电势越低,从而电势差越大。
因而电容器两极间的电势差越大,储存的电荷就应该越多。
理论上,电容器可以充入的电量Q并不是无限的,随着电势差的变化,电量Q也随之增大,对同一个电容器,QU是一个与电量、电势差无关的常量,对同一个电容器QU一定,即Q2Q3UU2U3Q===……,对不同的电容器,电势差增加1伏所需要增加的电量是不同的,也就是QU是不同的常数,因此,我们认为QU能够反映电容器容纳电荷的能力,物理上QU定义电容器的电容量——电容。
2.电容器的电容量---电容(1)定义:电容器一个极板上所带的电荷量Q与两极间的电势差U的比值QU叫电容器的电容量,简称电容,常称为容量。
公式:QCU=, Q是某一极板所带电量的绝对值。
(2)单位:法拉(F)1F的意义:如果电容器一一个极板上带的电荷量为1C,两极板间的电压为1V,则这个电容器的电容为1F。
法拉太大常用单位有微法(Fμ),皮法(pF)三、平行板电容器的电容电容器的电容量虽然由QCU=求得,但对于一个给定的电容器,电容器的容量与Q和U都无关,其容量大小由电容器的本身结构决定。
那么电容器的电容跟电容器结构的哪些因素有关呢?1.平行板电容器:由两块平行靠近又相互绝缘的导体板(金属教师举例讲解学生归纳总结教师举例讲解。
人教课标版高中物理选修3-1:《电容器的电容》教案-新版
第一章静电场第8节《电容器的电容》教学设计教材分析电容器是一种重要的电学元件,在电气设备中有着广泛的应用。
学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电荷量等知识,同时也基本掌握了比值定义法、控制变量法等研究物理问题的方法,具有了一定的用数学工具解决物理问题的能力。
所以本节教学的核心是引导学生应用所学的知识与形成的方法研究电容器,探究电容概念的内涵。
电容的概念是本节的重点,也是难点。
电容又是一个比值定义的物理量,引出这一比值的关键,让学生知道电容器容纳电荷的本领是定的,而电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比,其比值能反映电容器本身的性质。
影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学内容的又一难点,教材这个实验是相当成熟的,有利于学生进一步熟悉探究性学习方法。
教材最后常见的电容器部分与学生的生活实际和生产实际联系十分密切,很好体现了新课程:“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
核心素养:通过《电容器的电容》的学习活动,让学生知道利用比值法定义物理量,利用类比的方法理解电容器的电容。
学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。
体会物理在实际生活中的广泛应用,培养学生探究新事物的兴趣。
教学目标:1.知道什么是电容器以及常用的电容器。
2.知道电容器充电和放电时能量的变化。
3.理解电容的概念及其定义式C=Q/U,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。
教学重点:电容的概念和平行板电容器的电容与其影响因素之间的关系。
教学难点:1.电容的定义和引入。
2.对平行板电容器的动态分析。
教学方法:类比法、实验探究法教学用具:电源、导线、玻璃棒、橡胶棒、毛皮、丝绸、平行板电容器、静电计、绝缘电介质、多媒体。
教学流程图:教学过程:总结过渡:电容器不仅是一种储总结:电容C与d、s;当两板间充满某种介质时,电容倍:。
展示常用电容器示教板。
2019-2020年高中物理 1.8《电容器的电容学案 新人教版选修3-1
2019-2020年高中物理 1.8《电容器的电容学案新人教版选修3-1 【学习目标】1.掌握电容器的结构,电容的定义式和平行板电容器电容的决定式。
2.静电计的构造和指针偏角与电压的关系。
【重点难点】比值法定义电容,电容的充、放电过程【学法指导】认真阅读教材,观察教材插图,体会电容的物理意义;认真观察演示实验,体会平行板电容器电容的决定因素【知识链接】电场强度、电势差【学习过程】一、电容器电容器的充电:电容器的放电:思考:电容器充放电时的电流是怎样的?二、电容思考:甲电容器两板各带2 C电量,板间电压为2000 V,乙电容器两板各带3 C电量,板间电压为4000 V,能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢?如果不是,那么电容器的电容和什么有关?1.物理意义:电容是表示电容器的物理量2.定义式:3.单位:尝试应用1.根据电容器的电容的定义式C=Q/U,可知A.电容器带电的电量Q越多,它的电容C就越大,C与Q成正比B.电容器不带电时,其电容为零C.电容器两极之间的电压U越高,它的电容C就越小,C与U成反比D.电容器的电容大小与电容器的带电情况无关2.一个电容器,充电后电量为Q,两板间电压为U.若向电容器再充进ΔQ=4×10-6C的电量时,它的板间电压又升高ΔU=2 V,由此可知该电容器的电容是___________F.三、平行板电容器:1.基本结构:2.带电特点:3.板间电场:提示:我们用控制变量法来研究平行板电容器和什么因素有关,在实验中,注意静电计的使用方法和原理。
影响电容的三个因素:尝试应用3.平行板电容器的电容C ()A.跟两极板的正对面积S有关,S越大,C越大B.跟两极板的间距d有关,d越大,C越大C.跟两极板上所加电压U有关,U越大,C越大D.跟两极板上所带电量Q有关,Q越大,C越大(拓展与提高):两种不同变化 --------很重要呀!1.有源状态:电键K保持闭合,则电容器两端的电压恒定(等于电源电动势),思考:在有源状态下,电压恒定,改变两极板的距离,则电容如何变化?则电量如何变化,板间场强如何变化?如果要正对面积那?用公式推导一下!(提示:用到的公式:)尝试应用4.平行板电容器保持与直流电源两极连接,充电结束后,电容器的电压为U,电量为Q,电容为C,极板间的场强为E.现将两极板间距离减小,则引起的变化是()A.Q变大 B.C变大 C.E变小 D.U变小2.无源状态:充电后断开K ,保持电容器带电量Q 恒定,思考:在无源状态下,电量不变,改变两极板的距离,则电容如何变化?则电压如何变化,板间场强如何变化?如果要改变正对面积那?用公式推导一下!方法:关键看在两种情况下那个量不变,然后分析其他的量的变化情况尝试应用5.平行板电容器充电后断开电源,然后将两极板间的正对面积逐渐增大,则在此过程中( )A .电容逐渐增大B .极板间场强逐渐增大C .极板间电压保持不变D .极板上电量保持不变五、常见电容器(阅读教材,注意电解电容有正负极)【训练测试】1.(xx·浏阳高二检测)一个平行板电容器,它的电容( ) A .跟正对面积成正比,跟两板间的距离成正比B .跟正对面积成正比,跟两板间的距离成反比C .跟正对面积成反比,跟两板间的距离成正比D .跟正对面积成反比,跟两板间的距离成反比2.(xx·河南宝丰一中高二检测)以下说法正确的是( ) A .由E =F q 可知电场中某点的电场强度E 与F 成正比B .由公式φ=E p q可知电场中某点的电势φ与q 成反比C .由U ab =Ed 可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也越大D .公式C =Q /U ,电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关3.如图所示,当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动.如果测出了电容的变化,就能知道物体位移的变化.若电容器的电容变大,则物体的位移可能的变化是( )A.加速向右移动B.加速向左移动C.减速向右移动 D.减速向左移动4.如图所示,平行板电容器C和电阻组成电路,当增大电容器极板间的距离时,则( )A.在回路中有从a经R流向b的电流B.在回路中有从b经R流向a的电流C.回路中无电流D.回路中的电流方向无法确定5.(xx·苍山高二检测)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带电,则下列判断正确的是( )A.增大两极之间的距离,指针张角变大B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零6.(xx·河南宝丰一中高二检测)一平行板电容器电容为C,两极板水平放置,两极板间距为d,接到电压为U的电源上,两极板间一个质量为m的带电液滴处于静止,此液滴的电量q=________,若将两个极板之间的距离变为d/2,带电液滴将向________运动,(填“上、下、左或右”),电容器的电容将________.(填“变大、变小、或不变”)【参考答案】1.答案:B2.答案:D3.答案:BD解析:本题由于相对介电常数ε发生变化而引起电容器的电容C的变化,根据C=εS4πkd 可知:当电容C变大时,ε应该增大,电介质板应向左移动,所以答案B与D正确.4.答案:A解析:依图知电容器a 板带正电,b 板带负电.当d 增大时,由公式C =εS /4πkd 知,电容C 减小.由于电容器一直接在电源上,故电容器两极板间的电压U 不变,所以由公式:C =Q /U ,得Q =UC ,电容器所带电量应减小,即将d 增大时,电容器应放电.电容器放电时,其电流由正极板流向负极板,即从a 板流出经R 流向b 板,所以选项A 正确.5.答案:AB解析:电容器上所带电量一定,由公式C =εr S 4πkd ,当d 变大时,C 变小.再由C =Q U 得U 变大.当A 板上移时,正对面积S 变小,C 也变小,U 变大,当插入玻璃板时,C 变大,U 变小,当将A 板拿走时,相当于使d 变得更大,C 更小,故U 应更大,故选A 、B.6.答案:mg d U向上 变大【学习反思】电容的物理意义是什么?采用了怎样的定义方法?你还能说出哪些物理量的定义是采用了这样的方法?。
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博山区实验中学
高二理科物理(选修3-1)(1-8电容器的电容)
【学习目标】
1、知道什么是电容器以及常用的电容器。
2、理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
3、知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
4、会对平行板电容器问题的动态分析。
【自主学习】
一、电容器
1.构造:两个相距很近的________中间夹上一层__________,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个彼此______________ 又_____________的导体,都可以看成一个电容器。
2.充电:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板就分别带上了________电荷,这个过程叫充电。
充电过程中由电源获得的__________储存在电容器中。
3.放电:用__________把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这个过程叫放电。
放电后,__________转化为其他形式的能量。
二、电容
1.定义:一个电容器所带的___________与电容器两极间的_________的比值,叫做电容器的电容。
2.定义式:C=。
电容由_____________决定,与Q和U____关。
3.物理意义:电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为时电容器要带的电荷量;电容是电容器的物理量。
4.单位:国际单位制中,电容的单位是________,简称________,符号是________。
常用的单位还有________、________。
如果一个电容器带1C的电量时,两极板间的电势差是1V,这个电容器的电容就是________。
1uF=________F 、1PF=________F
三、平行板电容器的电容
当两极板间充满同一介质时,决定式为:。
加在电容器两极板的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为。
电容器外壳上标的是工作电压,或称,这个数值比击穿电压。
【探究导学】
两种动态分析
1.定压问题:若两板始终与电源连接,电压U保持不变
若增大两板间距d,则电容C、板间电势差U、电容器所带电量Q,板间场强E分别如何改变?2.定电量问题:若充电后与电源断开电量Q保持不变。
若增大d,则C、U、Q、E分别如何改变?
【反馈练习】
1、当一个电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,若所带电荷量增大为2Q,则
A.电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变
B.电容器的电容减小为原来的1/2倍,两极板间电势差保持不变
C.电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍
D.电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2
2、有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,使它的电荷量减少3×l0-4C,于是电容器两极
板间的电压降低1/3,此电容器的电容量μF,电容器原来的带电荷量是 C,若把
电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容量是μF.
3、平行板电容器两板间距为4cm,带电5.0×10-8C,板间电场强度为4.5×104N/C,则其电容
C=F,若保持其他条件不变而使两板正对面积减为原来的1/4,则其电容变
为.
4、把一个3pF的平行板电容器接在9V的电池上。
⑴保持与电池的连接,两极板的距离减半,极板上的电荷增加还是减小?电荷变化了多少?
⑵移去电池后两极板的距离减半,极板间的电势差增大还是减小?电势差变化了多少?
5、如图所示,平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器,对以下两种情况:讨论电容器两
板间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况.Array (1)保持开关S闭合,使A板向右平移错开一些;
(2)S闭合后再断开,然后使A板向上平移拉开些.
6、如图,下列几种电路情况中有无电流?若有电流,电阻R上电流方向如何?
①合上开关S瞬间;
②合上S后又将电容器C的两板距离增大.。