電容器與電容教案
時間：2022-03-02 10:59:00
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教學(xué)三維目標(biāo)
(一)知識與技能
2、知道電場能的概念，知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換;
3、理解電容器電容的概念及定義式，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系;掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問題。
(二)過程與方法
結(jié)合實(shí)物觀察與演示，在計(jì)算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。
(三)情感態(tài)度與價值觀
體會電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。
重點(diǎn)：掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。
難點(diǎn)：電容器的電容的計(jì)算與應(yīng)用
教學(xué)過程：
(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識
要點(diǎn)：場強(qiáng)、電勢能、電勢、電勢差等。
(二)新課教學(xué)：
第七節(jié)、電容器與電容
展示各種電容器.并做解釋:這是一種能容納電荷的容器,今天我們來學(xué)習(xí)它——電容器以及描述它容納電荷本領(lǐng)的物理量——電容
1、電容器
(1)構(gòu)造：任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器。
(2)電容器的充電、放電
操作：把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負(fù)極相連，兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做充電。
現(xiàn)象：從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個極板間有電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場中,稱為電場能.
操作：把充電后的電容器的兩個極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個過程叫放電.
現(xiàn)象：從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的放電電流.放電后,兩極板間不存在電場,電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.
提問：電容器在充、放電的過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么?待學(xué)生討論后總結(jié)如下:
板書充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強(qiáng)E增加,電能轉(zhuǎn)化為電場能
放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強(qiáng)E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能
2、電容
與水容器類比后得出。說明：對于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器，C(類比于橫截面積)不變。這是量度式，不是關(guān)系式。在C一定情況下，Q=CU，Q正比于U。
定義：電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容器的電容。
公式：
單位：法拉(F)還有微法(F)和皮法(pF)1F=10-6F=10-12pF
(4)電容的物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本身的性質(zhì)(由導(dǎo)體大小、形狀、相對位置及電介質(zhì))決定的,與電容器是不是帶電無關(guān).
3、平行板電容器的電容
(1)[演示]感應(yīng)起電機(jī)給靜電計(jì)帶電(詳參閱P29圖1。7-4)
說明:靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差U.
現(xiàn)象:可以看到:
保持Q和d不變，S越小,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度越大,U越大,電容C越小;
保持Q和S不變，d越大，偏轉(zhuǎn)角度越小，C越小.
保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度并且減小,電勢差U越小電容C增大.
(2)結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)ε成正比,跟正對面積S成正比,跟極板間的距離d成反比.
平行板電容器的決定式：真空介質(zhì)
4、常用電容器(結(jié)合課本介紹P30)
(三)小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括
(四)鞏固新課：1、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。
2、閱讀教材內(nèi)容。
3、作業(yè)紙
教后記：
1、電容的物理意義的理解在上課前就意識到是個難點(diǎn)，所以采用了類比法，幾次使用類比法的效果都是比較理想的。
2、對于電容變化引起的電壓帶電量電場強(qiáng)度的變化因使用的公式較多，學(xué)生掌握還有個過程。