高中物理选修11《电容器》教案

高中物理选修11《电容器》教案

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。

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