电容器的电容教学导案

1、电容器的电容教案作者:日期:3教师课堂教学设计总课时 第15课时2017 年9月18日本节授课内容：第八节电容器的电容，个人观点备课人：范士豪【教学目标】1、知道电容器以及常用的电容器。2、理解电容的定义式 C=Q，并会进行有关的计算。U3、知道平行板电容器的电容与什么因素有关。【教学重点和难点】教学重点：电容的概念及决定电容大小的因素教学难点：电容的概念，电容器的电量与电压的关系，电容器的充放电过程【教学课时】1课时来源教学过程(一)弓1入新课前边我们知道两块平行金属板间的电场是匀强电场，今天我们继续学习一种类似于平行金 属板构造的元件一一电容器。(二)进行新课1、电容器教师：出示电容器示教

2、板，放幻灯，使学生仔细观察，找出电容器的共同点，下一定义。学生总结，教师评析，得出电容器的概念：电容器：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。指出前面提到的平行板电容器就是一种最简单的电容器。下面以平行板电容器为例来 学习有关电容器的一些基本知识。(1) 充电：电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程。(2) 放电：充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和的过程。指出两过程分别有短暂的充电电流，放电电流。讨论：充电后两板间有了电场，具有电场能，你能分析一下充电、放电过程能量如何转化？学生分析得充电：电源能量t电场能；放电：电场能t其他形式能指出电容器所带

3、电荷量：每个极板所带电荷量的绝对值过渡电容器是容纳电荷的容器。一个电容器容纳电荷的本领如何描述呢？用电容器所 带电荷量描述吗?2、电容问题甲电容器两板各带2 C电量，板间电压为 2000 V ,乙电容器两板各带 3 C电量, 板间电压为4000 V,能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢?学生讨论得不能。电容器所带电量越多，板间电压越大。对上述问题，不能在电压不1 V电压下对比它们的电量。同这种不对等情况下比较电量。应在相同电压下讨论。可取2C3C学生动手计算甲：2C 乙： 3C ，所以甲容纳电荷的本领大。2000V4000V学生总结可用电容器所带电量与两板间电压的比值来描述电容器容纳电荷的本领。教

4、师指出：引入一个新的物理量一一电容来描述。投影电容器所带电荷量 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，在数值上等于使两板间电势差为1V时电容器所带电荷量。提醒学生这是比值定义法定义的。问题C由Q、U决定吗?学生思考回答C不由Q、U这些外界因素决定，因为引入C是描述电容器容纳电荷本领的，是电容器本身的特性，故C由自身条件决定。板书定义式：C = Q , C不由Q、U决定UQ=CU, Q 由 C、U 决定U= Q, U 由 Q、C 决定C物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。单位：法拉符号：F 1F=1 C/V6 121 F=10 卩 F=10 pF引导学生类比理解电容

5、器容纳电荷的能力单位电压电容器所带电量c=Q确定的电容器C确定即：C由电容器自身决定水容器容纳水的能力2单位深度水容器所带水量（体积V）VS （横截面积）hI确定的水容器S确定即: S由水容器自身决定问题那C由电容器自身的哪些因素决定?3、平行板电容器介绍静电计：测量电势差。它的金属球接一导体，金属外壳接另一导体，从指针的偏 角可测出两导体间的电势差。演示将平行板电容器的一板 A固定于铁架台上且与一外壳接地的静电计的金属球连接， 手持有绝缘柄的板 B,将B板接地，用电池组给电容器充电后断开电源，将B靠近A，静电计指针偏角反映 A、 B两板间电势差。现象指针偏角减小。引导学生分析给电容器充电后断

6、开电源，电源不再继续对电容器充电，同时也没有导 线将两板相连，电容器也不会放电 即此时，电容器所带电荷量不变。Q学生分析现象根据 CQ不变而U减小， C增大.即d越小，C越大。U告知学生精确实验告诉我们，C和d成反比。演示减小两板正对面积。现象指针偏角偏大。学生分析由C=Q, S越小，U越大，C越小。U告知学生精密实验表明：C与S成正比。演示B板不动，在两板间插入一块电介质板。现象指针偏角减小。学生分析板间插入电介质，U减小，由c = Q，贝y C增大。U告知学生板间充满某种介质时，C会变为板间为真空时的若干倍，这一倍数叫这种介质的介电常数，用£表示。精确实验表明 C与£成

7、正比。课本中给出几种电介质的介电常数。指出电容器的电容是由两个导体的大小和形状，两个导体的相对位置及极板间的电介 质决定的。引言精确实验可得电容器的决定式。出示板书sS决定式：C ='（平行板电容器），式中k为静电力常量。4 二 kd个常说明：真空中介电常数；=1，充满某种介质时，电容变大为真空时的；r倍，；r是数，与介质的性质有关，称为介质的相对介电常数。所以上式又写为：c rS4兀kd4、常用电容器出示电容器示教板说明电容器从构造上看，分固定电容器和可变电容器。投影片出示问题让学生围绕问题看书。 电解电容器的电容为什么一般较大？ 可变电容器通过改变什么因素来改变电容？ 课本图1.7

8、 5甲、乙的电容器上写着两个数字，它们各表示什么？学生答 因其介质为很薄的一层氧化膜，所以二极板可相距极近，所以电容值大。 正对面积。 一个是电容值，一个是额定电压值。加在电容器两极上的电压超过某一值（击穿电压） 时，板间电介质被击穿。额定电压应小于击穿电压，电容器工作时的电压不应超过额定值。指出电容值及额定电压值是电容器的两个重要参量。使用前，应看清它的这两个参量才能正确使用。其他址器兀件也育它的参虽怙q应菲成使用前先了解它们的參量的习惯.电解电容器的正负极不能接错。如课本图1.7 5乙中的电解电容器两个引线一长一短，短者为负，使用时注意区分。让学生注意各种电容器的表示符号。（三）实例探究基

9、本概念和规律的应用【例1】平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连，在这种情况下，如增大4两板间距d,则板间电势差 U、电容器所带电量 Q,板间场强E各如何改变？平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如增大 d，则U、Q、E各如何改变？解析：充电后，继续保持电容器与电源相连，电容器两板间电势差U不变如增大d，则由Zr SQC =，C将减小，再 C =，Q减小，依E=U/d，E将增大。4 二 kdU【例2】平行板电容器充电后，与电池两极断开连接，当两极板间的距离减小时（）A .电容器的电容 C变大B .电容器极板的带电量 Q变大C 电容器两极间的电势差 U变大D .电容

10、器两极板间的电场强度E不变z S解析：平行板电容器的电容 Cr。当两极间距离d减小时，电容C变大，选项A正4兀kd确。充电后，切断电容器与电源的连接，电容器所带电荷量Q不变，B项错误。减小d, C增大而使U减小，选项C错误。由E = U = 4 kQ，则e不变，选项D正确。d Cd®r S答案：A、Dz s说明：求解平行板电容器问题，首先要分清是U不变还是Q不变，然后用C r确定4兀kdQUC的变化，再用 C 确定Q或U的变化，最后用 E确定E的变化。记住两个结论：Ud保持电容器和电源连接，U不变；电容器充电后断开电源，Q不变。电容器知识的综合应用9通过本节学习，主要学了以下几点:2

11、、电容：描述电容器容纳电荷的本领。QCT，C 不由 Q、UC，C由野、S、d电容器自身因素决定。4kd【例3】如图所示，S闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中，对 电阻R来说，有无电流通过，如果有，方向怎样解析：S接通的瞬间，尽管电流无法通过电容器，但电容 器充电，即上板充正电，下板充负电，故R上有从A到B的电流。待充电完毕后，由于 U不变，增大两极板间距离 d，C变小，Q =CU也变小，故电容器放电，R上有从B到A的 电流。AB说明：电容器充电、放电过程中，即电容器的电量变化时，电路中会形成瞬间电流。课堂小结:1、电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量t电场能电容器的放电：电容器与导线相连，电场能t其他形式能卜电容器的充电|电容器与电源相连电源能"电场能电容器的