4.1电容器和电容

1、课题4.1电容器和电容课型新课授课班级授课时数1教学目标1了解常用电容器，理解电容器的电容概念。2理解决定平行板电容器的电容大小的因素。3掌握电容的计算公式。教学重点1平行板电容器电容的计算。2电容是电容器的固有特性。教学难点电容是电容器的固有特性。学情分析学生以前没有接触过这方面的知识。教学效果教后记课前复习1电压源、电流源的概念。2电压源和电流源等效变换的条件。新课4.1电容器和电容一、电容器1电容器 任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体都可以组成电容器。2当电容器与直流电源接通时，电源两极的电荷就会在电场力的作用下，向电容器的极板上移动，使与电源正极相连接的极板上带正电荷，与电源负极的极板

2、上带负电荷，从而在电容器两极板间建立起电压。3充电 使电容器带电的过程称为充电。4放电 使电容器失去电荷的过程称为放电。二、电容1电容器两极所带的电荷量越多，产生的电压也越高，且对于一定 的电容器，极板上所带电荷量与极板间电压的比值是常数，这一比值为电容器的电容。2C = ，式中C 电容q 电荷量U 两极板间的电压3单位：1F = 106 F = 1012 pF三、平行板电容器的电容1平行板电容器的电容与介电常数成正比，与正对面积成正比，与极板的距离成反比。2C =，式中： 介电常数法拉/米（F / m）S 正对的面积平方米（m2）d 两极板间的距离米（m）电介质的介电常数由介质的性质决定的。

3、真空介电常数0= 8.86 ´ 10 -12 F / m相对介电常数r = 例1：平行板电容器的极板面积为100cm2，两极板间的介质为空气，两极板间的距离为5mm，现将电压为120V的直流电源接在电容器的两端。求（1）该平行板电容器的电容及所带的电荷量。（2）若将电容器的两极板浸入相对介电常数为2.2的油中，此时电容又是多大？练习P68习题1是否题（1）、（2）。2选择题（1）（3）。3问答与计算题（1）、（2）。小结1电容的定义。2平行板电容器的电容的计算。3电容是电容器的固有特性。布置作业P69习题3填充题（1）（3）。4问答与计算题（4）、（5）。课题4.2电容器的连接课型新

4、课授课班级授课时数1教学目标1掌握电容器串联、并联的性质，能根据要求正确选择连接方式。2掌握等效电容和安全电压的计算。教学重点1电容器串联、并联的性质。2等效电容和安全电压的计算。教学难点安全电压的计算。学情分析学生第一次接触电容器的连接。教学效果教后记新课课前复习P70问答与计算题（3）4.2电容器的连接一、电容器的串联1电容器的串联：把几只电容器的极板首尾相接，连成一个无分支电路的连接方式。如图2串联的性质设各电容为C1、C2、C3的电容器上的电压为U1、U2、U3U1=；U2=；U3=U = U1 + U2 + U3 = q ( + + ) = + + 结论：（1）q1 = q2 = q

5、3 = q（2）U = U1 + U2 + U3（3）=+串联电容的总电容的倒数等于各电容的电容倒数之和。3串联的作用：增大耐压，但电容减小。例1：P62例2二、电容器的并联1电容器的并联：把几只电容器的正极连在一起，负极也连在一起，这就是电容器的并联。如图所示。2性质设每只电容器的电压都是U，电容分别为C1、C2、C3，所带电荷量分别为q1、q2、q3，q1 = C1 Uq2 = C2 Uq3 = C3 Uq = q1 + q2 + q3q = (C1 + C2 + C3 ) U结论：（1）q = q1 + q2 + q3（2）U = U1 = U2 = U3（3）C = C1 + C2 +

6、 C3并联电容器的总电容等于各电容器的电容之和。例2：有两只电容器，电容分别为10 µF和20 µF。它们的额定工作电压为25 V和15 V，并联后，接在10 V电源上。求：（1）q1、q2及C；（2）最大允许的工作电压。练习两只电容器，其中一只为0.25 mF、250 V，另一只为0.5 mF、300 V，试求：（1）它们并联后的等效电阻；（2）它们串联后的等效电容和耐压值。小结1电容器串联的性质。2电容器并联的性质。3电容器安全电压的计算。布置作业P70习题3填充题（4）、（5）。4问答与计算题（6）（8）。课题4.3电容器的充电和放电 课型新课授课班级授课时数1教学目

7、标1理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律。2掌握电容器中电场能量的计算。教学重点1电容器充、放电过程中，电路中的电流和电容器两端电压的变化规律。2电容器质量的判别。教学难点电容器质量的判别。学情分析学生已掌握了电容方面的一些知识。教学效果教后记新课课前复习1串联电容器的总电容、并联电容器的总电容的计算公式。2何种情况下需要把电容器串联起来？何种情况下需要把电容器并联起来？3P68习题1是非题（3）（5）。4.3电容器的充电和放电一、电容器的充电开关S合向1，电容器充电。1现象：（1）白炽灯开始较亮，逐步变暗。（2）的读数由大变小。（3）的读数变大。（4）最后指向0，的大小等于E。2解

8、释：电源正极向极板供给正电荷，电源负极向极板供给负电荷。电荷在电路中形成定向移动，产生电流，两极板间有电压。S刚合上时，电源与电容器之间存在较大的电压，使大量电荷从电源移向电容器极板，产生较大电流，随着电荷的增加，电压减小，电流减小。当电容器两端电压等于电源电压时，电荷停止定向移动，电流为0，灯不亮。二、电容器的放电S合向2，电容器放电。1现象：（1）白炽灯开始较亮，逐渐变暗，直至熄灭。（2）开始较大，逐渐变小，电流方向与刚才充电方向相反，直至指示为0。（3）开始指示为E，逐渐下降，直至为0。2解释：放电过程中，由于电容器两极板间的电压使回路中有电流产生。开始这个电压较大，因此电流较大，随着电

9、容极板上的正、负电荷的中和，极板间的电压逐渐减小，电流也减小，最后放电结束，极板间不存在电压，电流为零。3结论：当电容器极板上所储存的电荷发生变化时，电路中就有电流流过；若电容器极板上所储存的电荷量恒定不变时，则电路中就没有电流流过。电路中的电流为i = = C 三、电容器的质量判别1用R ´ 100或R ´ 1k挡。2将万用表分别与电容器两端接触，指针发生偏转并回到接近起始的地方，说明电容器的质量很好。3若指针偏转后回不到起始位置的地方，而停在标度盘的某处说明电容器的漏电很大，这时指针所指出的电阻数值即表示该电容器的漏电阻值。4若指针偏转到零位置之后不再回去，则说明电容器内部已经短路；如果指针根本不偏转，则说明电容器内部可能断路，或电容量很小。4.4电容器中的电场能量1充电时，qUc电压与电荷量成正比：q = C uC2电源输入电荷量为 q 时所做的总功，也就是存储于电容器中的总能量。Wc = q UC = C UC2式中：C 电容器的电容单位：F（法拉）UC电容器两端的电压单位：V（伏特）Q 电容器所带的电荷量单位：C（库仑）W 电容器储存的电场能量单位：J（焦耳）3结论：电容器中存储的电场能量与电容器的电容成正比，与电容器两极板之间的电压平方成正比。4电容器是一种储能元件，当电容器两端电压增加时，电容器便从电源吸收能量储