高中物理人教版 (新课标)选修38 电容器与电容教学设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修38 电容器与电容教学设计，共3页。教案主要包含了引入，新课等内容，欢迎下载使用。
教学要求：知道什么是电容器以及常用的电容器；电场能的概念，
理解电容器电容的概念及其定义式C=Q/U，并能用来进行有关的计算．
知道公式C=εs/4πkd
教学重点和难点：电容的概念和引入
课堂设计：考虑到用比喻可以帮助学生理解电容的概念，在讲述电容的概念时，可借助水容器作比喻，说明电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量．应该使学生明确地知道，电容器所带的电量Q是指每个极板所带电量的绝对值．通过实验让学生总结平行板电容器的电容的决定因素。让学生了解几种常见的电容器
培养能力：分析综合能力，理解推理能力
课堂教具：平行板电容器，静电计，各种电容器（包括“25V 4700μF”电容一只和一个可用来拆开的纸制电容器）．学生电源一个，导线若干．
一、引入
【实验演示】将一个纸制电容器轻轻展开，让学生观察元件结构，识别绝缘层和极板．
分析：电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板，两个极板非常靠近，中间的绝缘层用薄绝缘纸充当，分别用两根导线连接两极．这就是纸制电容器的结构．
两个导体，中间用绝缘介质隔开，就构成一个电容器，电容器是电器设备中的一个重要元件，在实际生活中有广泛的应用，本节课我们就来学习有关电容器的知识。
二、新课
（一）电容器
1．构成：两个彼此绝缘又相隔很近的金属板
2．作用：容纳电荷
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
G
A
s
B
两块金属板称为电容器的两个极 符号： C
4．电容器的充电和放电：
【演示】按图连接电路（电源电压不得超过电容器的最大耐压值）
观察：先把s拨至B处，观察电流表指针的情况，
后让s拨至A处，观察电流表指针的情况
现象：当s与B电源接通时，电流表指针发生偏转，
当s与A接通时，电流表指针发生反向偏转，后归至零。
分析：当s与B电源接通时，电路中有电流通过，使电容器的两个
极板，分别带上了等量异种的电荷，这个过程叫充电。当用导线把已
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
板上的电荷发生了中和，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．电过程，电源的电能转化为电容器的电场能
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，电容器的电场能转化为其他形式的能
（二）电容
1．电容器所带电量
充电后，电容器的两极板带上等量的异种电荷，我们把一个极板上所带电荷量的绝对值叫电容器所带的电量
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？
学生阅读课文相关内容，总结：电容器所带电量Q和两极板间电势差U成正比。
a．概念：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
b．定义：C=Q/U
c．单位:国际单位法拉（F）；常用单位 微法（μF）；皮法（PF）
换算 1F=106μF=1012PF
类比理解电容：
用不同的容器装水，要使容器中的水深为1cm，需要的水多，容器的横截面积就大
使不同的电容器两板间的电势差为1V，需要的电荷量越多，表示电容器的电容大。
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d.电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量
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
出示实验仪器：已充电的平行板电容器 静电计
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间的电势差。
【实验演示】a.改变两极板的正对面积S
现象：S越大，偏角越小，说明静电计指出的电势差U越小，电容越大
b.改变两极板间的距离d
现象：d 越小，偏角越小 说明静电计指出的电势差U越小，电容越大
c.保持Q、S、d都不变，插入电介质
现象：偏角越大，说明静电计指出的电势差U越小，电容越大
说明电介质的插入，平行板电容器的电容会增大
介电常数：电容器极板间充满介质时电容器增大的倍数
结论：平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间距离成反比。
电容器的电容公式： k为静电力常量
由思考与讨论总结：1、充电后，保持电容器的两极板与电源相连接，则表示此时两极板间的电势差不变
2、充电后，切断电源，则表示两极板间的电量不变
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（四）常见电容器的介绍
（1）介绍固定电容器：纸质电容器 电解电容器
（2）介绍可变电容器：
课堂作业：课本P137
作业： 试卷《电容器的电容》
教学后记：
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