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18《电容器和电容》(教师版)



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。 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。这是量度式,不是关系式。在 c 一定情况下,q=cu,q 正比于 u。 (1)定义:电容器所带的电量 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。 (2)公式: (3)单位:法拉(f)还有微法(f)和皮法(pf) 1f=106f=1012pf (4) 电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量, 是由电容器本身的性质 (由 导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的,与电容器是不是带电无关. 4 行板电容器的电容 (1)[演示]感应起电机给静电计带电 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:可以看到: 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,偏转角度越小,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. (2)结论:平行板电容器的电容 c 与介电常数ε 成正比,跟正对面积 s 成正比,跟极板间的距 离 d 成反比. 平行板电容器的决定式:真空 介质 (四)反思总结,当堂检测。 教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。 课堂练习: 1 . 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间电流 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小 2. 一平行板电容器始终与电池相连, 现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极 板 间 的 空 间 , 与 未 插 电 介 质 时 相 比 ( ). a.电容器所带的电荷量增大 b.电容器的电容增大 c.两极板间各处电场强度减小 d.两极板间的电势差减小 3 . 下 列 关 于 电 容 器 的 说 法 中 , 正 确 的 是 ( ). a.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多 b.电容器不带电时,其电容为零

c.由 c=q/u 可知,c 不变时,只要 q 不断增加,则 u 可无限制地增大 d.电容器的电容跟它是否带电无关 4、常用电容器(结合课本介绍 p30) 1.ad 2.ab 3.d (五)发导学案、布置预习 九、板书设计 电容器和电容 (一) 、电容器 1.定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。 2.电容器的充、放电 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. 单位 f(法) 4. 说明电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力)的物理量, 其数值由电容器的构造 决定,而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样,它的容量与是否有水无关 (二) 、平行板电容器的电容

(三) 、常用电容器 十、教学反思:我深深地体会到,新一轮的课程改革,不是我们所想象的那么简单,只要按 照课本给出的知识点,进行一些学生实验就可以了。新课程对教师提出了更高的要求,切实 转变教育观念。教学中以人为本,不放过教学中的每一个可以利用的契机,有机地处理好 " 知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观"在整个教学活动中的关系,才能把新课程的精 髓落实到课堂教学的实处。



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