人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容教案配套课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容教案配套课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了导入新课，交流讨论，电容器，梳理深化，巩固提升，控制变量法，S减小，d增大，S增大，d减小等内容，欢迎下载使用。

1752年6月的一个雷雨天，富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，要把雷电引下来看一看。富兰克林在成功引下雷电后做了实验，证明了雷电和摩擦产生的电是相同的。
富兰克林在引下雷电后是如何储存这些电荷的？
莱顿瓶，其实质是电容器——一种重要的电学元件。这节课我们就来认识这一元件。
1.如图展示的是常见电容器的外观和电解质电容器的内部结构。(1)结合教材、图片，讨论什么是电容器。
电容器是一种重要的电学元件。在两个相距很近的导体中间夹上一层绝缘物质，就组成一个电容器。
1.如图展示的是常见电容器的外观和电解质电容器的内部结构。(2)最简单的电容器应该是什么样子的？
两块平行而且靠近的金属板，可以组成一个最简单的电容器——平行板电容器。这两个金属板叫作电容器的极板。
2.电容器具有什么功能？如何才能使电容器（如图）容纳电荷？
电容器是用来容纳（存储）电荷的装置。
把开关 S 接 1，此时电源给电容器充电，电压表示数迅速增大，两极板具有一定的电势差。通过观察电流表可知，电流由电源的正极流向电容器的正极板，同时，电流从电容器的负极板流向电源的负极。充电电流逐渐减小至 0，此时电容器两极板带有一定的等量异种电荷。
3.储存到电容器上的电容怎样才可以释放出来？
把开关S接2，电容器对电阻R放电。观察电流表可知，放电电流由电容器的正极板经过电阻R流向电容器的负极板，正负电荷中和。
4.电容器所带的电荷量Q指什么？有电流就有电流做功，会消耗能量，在充放电过程中能量是如何转化的？
电容器所带的电荷量Q指任何一个极板所带的电荷量Q的绝对值。
充电：电源能量→电场能；放电：电场能→其他形式能。
2.作用：容纳电荷，储存电能。
3.电容器的带电荷量Q：每个极板上所带电荷量的绝对值。
4.充电：Q↑，U ↑，E ↑，稳定后不变，有充电电流； 放电：Q↓，U ↓，E ↓，稳定后不变，有放电电流。
【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
练习1、如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是(　　 )A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C．开关接2时，平行极电容器充电，且上极板带正电D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
1.通过实验探究充放电过程中电容器两极板间电势差U与Q的关系。
电势差测量：按图连接电路，分别用一节、两节、三节……干电池给电容器充电完毕，电容器两端的电压对应为U、2U、3U……
电荷量的测量：电流传感器可以像电流表一样测量电流。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t 图像。
利用电脑求电流I在时间t上的积分，可得出电容器充、放电电荷量Q的多少。实验中得到电容器的 I-t图像如图所示。
一个电容器所带的电荷量Q与两极板之间的电势差U之比是不变的。
不同的电容器，这个比一般是不同的，可见电荷量Q与电势差U之比表征了电容器储存电荷的特性。
结果：电容器两端的电压分别为U、2U、3U……时，电容器充、放电电荷量对应为Q、2Q、3Q……
由此可以得出什么结论？
2.不同的电容器容纳电荷的本领大小不同，如何描述这一本领呢？（阅读教材第40页，讨论交流）
（1）电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板之间的电势差 U 之比，叫作电容器的电容。
（3）利用的比值定义法，所以C与Q、U无关。
3.当电容器极板上没有电荷时，其电容是否为零？
电容器的电容是由电容器本身结构决定的，与极板上有无电荷无关。
4.电容是由电容器本身结构决定的，最简单的平行板电容器的电容与哪些因素有关？为了定性研究平行板电容器的电容跟正对面积、板间距离、电介质这几个物理量之间的关系，可以采用什么方法？
实验装置：平行板电容器的两个极板通过导线接到数字电容表上。在数字电容表上能实时观察电容器的电容情况。
进行实验：(1)只改变正对面积S；(2)只改变板间距离d；(3)只在两板插入介质εr增大。分别观察电容器的电容变化情况。
结论：平行板电容器的电容与两极板的正对面积S，与介质的介电常数εr成正比，与两板间距离d成反比。
εr 增大（插入介质）
5.加在电容器两端的电压能不能无限增大？如果电压一直增大，会产生什么后果？
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。这个极限电压叫作击穿电压。
电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，这个数值比击穿电压低。
1.电容：（1）概念：电容器所带电荷量Q与两极板间电势差U的比值叫电容器的电容。
（3）单位：法拉（简称法），符号：F； 1 μF＝10-6 F，1 pF＝10-12 F。
（4）物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。
2.平行板电容器的电容：（1）平行板电容器的电容与两极板的正对面积S，与介质的介电常数εr成正比，与两板间距离d成反比。
3.击穿电压：电容器损坏的极限电压；额定电压：电容器工作电压，低于击穿电压。
【例2】如图所示，电源 A两端的电压恒为6 V，电源B两端的电压恒为8 V，当开关S从 A扳到B时，通过电流计的电荷量为1.2×10-5 C，则电容器的电容约为(　　 )A．2×10-5 F B．1.5×10-6 F C．6×10-6 F D．8.6×10-7 F
练习2、(多选)如图是描述给定的电容器充电时（电容器未损坏），其电荷量 Q、电压U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是(　 )
【例3】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、两极板间电势差U、两极板间电场强度E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
练习3、如图所示为探究影响平行板电容器电容大小因素的实验过程，甲图中保持极板电荷量和两板间距不变，减小极板正对面积；乙图中保持极板电荷量和两板正对面积不变，增大两板间距。则（　　）A．甲图中两极板电容增大B．乙图中两极板电容增大C．甲图中静电计指针偏角减小D．乙图中静电计指针偏角增大
1.常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？
从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器。
2.常用的固定电容器有哪些？
阅读教材第42页，回答下列问题：
3.电解电容器与其他常用电容器相比有什么显著特征？
电解电容器是用铝箔作为一个极板，一层氧化膜为电介质，用浸过电解液的纸作为另一个极板制成的。由于氧化膜很薄，所以电容较大。
4.可变电容器是如何改变电容的？
可变电容器由两组铝片组成，固定的一组铝片叫作定片，可以转动的一组铝片叫作动片。转动动片，使两组铝片的正对面积发生变化，电容就随着改变。
1.固定电容器：聚苯乙烯电容器和电解电容器。
概念、表达式及单位物理意义平行板电容器电容的决定式平行板电容器的动态分析
电容器的构造电容器的作用电容器充放电 及能量转化