高中物理人教版1第一章静电场第8节电容器的电容 省赛获奖

人教版选修3－1第一章第8节电容器的电容教材分析教材首先讲解了电容的功用，通过介绍电容器的构造及使用，使学生认识电容器有储存电荷的本领，同时介绍了电容的概念、定义式，再讲解电容器的电容与哪些因素有关．关于电容器的充放电现象和电容概念，是高中物理教学的重点和难点之一，又比较抽象，因此再教学中，可以多增设实验，让学生易于理解和接受，同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力．教师在教学中，努力创设适宜学生活动的环境和条件，引导学生分析问题、解决问题。教学目标（一）知识与技能1、通过媒体展示电容器实物让学生知道什么是电容器及常见的电容器的构成；2、通过电容充放电现象的实验演示让学生知道电容器充电和放电时的能量转换；3、通过类比“水容量”和“电容量”理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；4、通过实验演示让学生知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题，培养学生分析问题与解决问题的能力。（二）过程与方法1、结合实物观察与演示，通过学生的亲自实践与体会，在具体练习的计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。2、通过影响平行板电容器电容因素的实验探究过程，体会其中蕴涵的物理方法：控制变量法，能够对问题进行定性分析、定量分析等；（三）情感态度与价值观体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。教学方法为了提高学生学习的兴趣，本节从实际出发引入新课，同时在本节的教学中采用观察法、讲授法、类比法、探究实验法、互动探究法使学生从各个角度充分认识电容器，可以很好地突出教学重点、突破教学难点。重点难点教学重点难点1．电容的概念是本节的重点和难点，关键让学生理解电容是用比值定义的物理量，电容这个物理量的物理意义。2．影响平行板电容器电容大小的因素是本节的另一个重点，做好演示实验是突破该难点的好办法。教具准备平行板电容器，感应起电机，静电计，介质板，电线，电容器，干电池若干，灵敏电流计，导线若干，自制莱顿瓶等．教学过程【讲授】教学过程【引入新课】教师用课件展示互联网链接图片——电视、电脑、VCD等线路板。荷兰木慕欣勃罗克的偶然发现——“莱顿瓶”1746年，荷兰莱顿大学的物理学家慕欣勃罗克发明了一种具有蓄电功能的电容器．由于该电容器诞生在荷兰都市莱顿，人们将其称之为“莱顿瓶”，由此开始了人类使用电容器的历史．教师上课前自己制作一个莱顿瓶，给这个“特别的容器”充电，上课时让几个学生手牵手触摸这个“特别的容器”，学生会被电一下。（激发学生学习本节兴趣）许多电器中用到了电容器，电容器是什么样的元件？它的构造、原理和作用有哪些呢？（一）电容器[教师活动]出示一纸质电容器并将其拆开，请大家观察它的构造。学生汇报观察结果：该元件有两个铝片(导体)，中间是一层薄纸(绝缘)。

[教师板书]任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。[教师活动]给学生出示相距10cm的两金属板，平行相对放置，并提出思考问题：这套装置能否构成一个电容器？学生思考后回答：能，两金属板是导体，中间的空气是绝缘物体。教师总结：这种电容器叫平行板电容器，其中的绝缘物质为电介质。[教师演示]按图连接电路，提示学生注意观察实验现象：[学生总结]电流表指针发生偏转规律。教师用课件模拟电容器的充放电过程：[学生活动]观察总结电容器的充放电规律。[教师点拨学生总结结论并板书]1．把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板将分别带上等量的异号电荷，这个过程叫充电。2．当用导线把充电后的电容器两极板接通，导线中也有电流通过，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这一过程叫放电。注意：我们把一个极板所带电荷量的绝对值叫电容器的所带电荷量Q。[问题讨论]独立思考后回答下题，可以看书寻找答案。有电流就有电流做功，会消耗能量，在充放电过程中能量如何转化的？学生思考后回答：充电：其他形式能转化为电能放电：电能转化为其他形式能[类比探究]水杯可以盛水，可称为水容器。水杯存水的本领大小由什么决定，电容器储存电荷的本领的由哪些因素决定呢？【教师板书】（二）电容电容：反映电容器储存电荷的本领，用Ｃ来表示。[学生活动]如何分析水杯存储水的本领，先独立思考，然后再小组讨论回答下题。

学生思考后回答：可用水量比深度来判断水杯存水的本领。与水容器类比后得出。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。

[教师总结]

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。实验发现，对于同一个电容器，给他的两极板间装上的电荷量越大，两极板间电压就越大，但是其比值是一个定值，我们就把它定义为电容器的电容。

[教师板书]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，叫做电容的电容。比值定义式：C=Q/U，C不由Q、U决定物理意义：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＝1C/V1F＝106μF＝1012pF[学生活动]电容器的电容与极板间的电压、极板所带的电荷量无关，那与什么因素有关呢？下面我们以平行板电容器为例来研究一下。[教师板书](三)平行板电容器的电容[学生活动]猜想平行板电容器的电容可能与什么因素有关？学生回答：可能与极板面积、板间的距离、两板间的绝缘物质有关。[学生活动]思考用实验如何来探究电容跟这些因素间的关系？[师生总结]采用控制变量法。[实验步骤](1)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问的电势差。[实验演示]器材：平行板电容器，静电计，电介质板给平行板电容器充电后，用静电计来测量两极板间的电势差U。在保持电容器所带电荷量Q不变的情况下：只改变两极板间的距离d，可以看到d越大，U越大。由C＝Q/U知C越小。只改变两极板的正对面积S，可以看到，S越小，U越大，则C越小。在极板间插入电介质(介电常数为ε)，可以看到，ε增大，U减小，则C增大。（4）结论：平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。平行板电容器的决定式：真空

，介质

（四）常用电容器1．利用实物投影展示各种电容器。特别需要介绍电解电容器及其符号和可变电容器及其符号。2．电容器的击穿电压与额定电压电容器的应用1．幻灯片或者实物展示多种电子设备的主机板图片。2、电容式传感器（五）小结：对本节内容要点进行概括（六）课堂练习：例1：对于一个确定的电容器的电容正确的理解是(

)A．电容与带电量成正比

B．电容与电势差成反比C．电容器带电量越大时，电容越大D．对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势差必增加．

解析：电容器的电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，这是比值法定义的物理量，C与电容器所带电量Q和两极板间电压无关，故D选项正确。例2：传感器是自动控制设备中不可缺少元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化是(

B

)七、作业1．课后习题1、2、3、2、搜集资料：电容器在生产和生活中的应用附板书设计8电容器的电容一、电容器：1．构造：两个彼此绝缘又相距很近的导体2．作用：容纳电荷，储存电能二、电容：C＝Q/U单位：法拉符号：F1F＝1C/V1F＝106

μF＝1012

pF三、平行板电容器电容：四、常用电容器活动2【活动】教学反思教学反思：本节课学生又见到了