电容器电容教案 公开课教学设计

《电容器电容》教案教育目标（一）知识目标1、知道什么是电容器及常见的电容器；2、理解电容器电容的概念及定义式，并会应用定义式进行简单的计算．3、知道影响电容器电容大小的因素，了解电容的决定式。（二）能力目标通过学生对实验的观察和研究，培养学生的科学探究能力和抽象思维能力；渗透类比的研究方法。（三）情感目标培养学生对科学的探究精神，重点、难点、疑点及解决办法重点电容的概念2．难点电容的概念，电容器的电量与电压的关系，电容的充、放电3．疑点两极间电势差增加1V所需电量的多少是衡量电容器电容大小的标志4．解决办法用充了电的电容器短路放电产生白炽的火花使学生感受到电容器有“容纳（储存）电荷”的功能。为使学生理解充、放电的抽象过程，教学中采用自制的充、放电电路，通过示教电流表来显示电容器充、放电过程的电流大小和方向的变化，增强学生对电容器充、放电过程的感性认识。而对“电容器的电量与电压的关系及不同电压、不同电容器充放电时电压与电流（电量）关系”的教学，则运用演示实验并设计一表格记录实验数据，通过对实验的观察及对所得数据的分析，可使学生对这一关系形成深刻的理解和记忆。课时安排：1课时教具“25V4700μF”电容器1只，“25V1000μF”电容器1只，自制的电路示教板，J0401型演示电流表，1。5V电池5只，不同类型的电容器若干只。学生活动设计学生观察老师拆解电容器，了解电容器的结构。对电容进行充放电演示，观察思考、归纳电容电量与电压的关系教学过程复习、演示，引入新课发给每个学生一个电容器，教师将手中的电容拆开，师生共同观察电容器的构造，并将商用电容器抽象成电容器模型，即两个靠得很近的平行金属板模型。两块相互靠近，平行放置的金属板，如果分别带上等量异种电荷，它们之间有没有电场？（同时板画）两金属板间有没有电势差？（学生回答）教师归纳小结由此可见，相互靠近的两金属板构成的装置具有储存电荷的作用，或者说它可以容纳电荷，而两板所带正、负电荷越多，板间电场越强，两板间的电势差越大。那么有什么方法可以使两金属板带上正、负电荷呢？将两金属板分别接到电源的正、负两极上（同时画出电路）将“25V4700μF”电容器（出示实物）充以16V电压，然后短路放电产生白炽的火花，并发出较大的声响。（激发学习兴趣）然后教师明确告诉学生“电容器可以容纳电荷”。如何解释这一现象呢？（学生疑惑）现在我们来学习有关电容器的知识。（板书课题）新课教学（1）电容器电容器的构成在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质（也叫电介质）就构成一个电容器。这两个导体叫做电容器的两个极。教师出示平行板电容器、纸介质电容器（展开），介绍它们的内部结构，并指出平行板电容器是最简单的电容器，再介绍一般电容器的电路图符号。电容器的充、放电过程使电容器带电的过程叫充电，把电容器的一个极板接电池组的正极，另一个极板接电池组的负极，两个极板分别带上了等量的异种电荷，电容器的一个极板上所带电量的绝对值叫做电容器所带的电量，充了电的电容器的两个极板之间有电场，两极板之间有电势差（电压）。使充电后的电容器失去电荷叫做放电，用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和，电容器就不带电了，放了电后两极之间不再有电场，也没有电势差。用电池组给200μF的电解电容器充电（如下图），当单刀双掷开关K与a点接通的瞬间，G指针偏转，让学生注意观察充电过程中电流表指针的偏转情况，说明充电过程中有瞬时的充电电流通过，显示出充电电流的方向，并看到充电电流逐渐减少至零，充电完毕电容器两极间电势差等于电源两极间的电压。然后将K接b,又可看到放电电流方向和充电电流相反并且电流也逐渐减少到零。（实验装置安装在示教电路板上）KKbaG演示完毕后，教师要引导学生分析充、放电过程电荷移动，电场、电势的变化规律以及能量的转化。（板画充、放电示意图）++++++++ ++++++++充电放电（2）电容电容器充电后的带电量跟两极板间电势差有什么关系？（学生疑惑，思考片刻）我们用实验来分析。用不同电压的电源给电容器充电，再放电，请同学们注意观察电流表指针最大偏转角，读出电流表的示数并填入表中（在电容器充电、放电时间极短的情况下，电流表指针的最大的偏角是跟充、放电的电量成正比的）。电压（V）最大偏转角<电流(电量)>(格)由实验结果可知,电容器充电后的带电量Q，跟它的两极间的电势差（电压）成正比。用不同电容器重做上述实验并实验数据记录在表中，Q∝U的关系仍成立，但不同电容器Q/U比值不同。（师生共同总结实验结果并板书）：对于给定的电容器，Q/U=恒量；对于不同电容器，此比值一般不同。电容器的带电量（Q ）跟它的两极间的电势差（U）的比值，叫做电容器的电容（C），即C=Q/U。进一步可得C=△Q/△U，此式表明使电容器两极间的电势差增加1V所需的电量，即为电容器的电容。电容（C）的单位：法拉（F），1法=1库/伏1μF=10-6F，1pF=10-6μF=10-12F为使同学们能更好地理解电容概念，我们可以将电容器带电量跟直筒容器装水的情形进行类比，（见课本71页图）电容器极板间的电压相当于圆筒中水的深度，而电容器所带的电量相当于圆筒中的水量，不同电容的电容器就相当于不同容积的圆筒，容积大的圆筒水面每升高1厘米所需的水量越大，能装的水就越多。同理，电容大的电容器极板间的电压每升高1伏，所需的电量就越多，能容纳的电荷就越多。因此，电容是一个表征电容器容纳电荷本领大小的物理量。影响电容大小的因素及电容的种类电容器的电容是一个与与电量、电势差无关的物理量，它的大小是由电容器本身的结构决定的．那么电容器的电容跟电容器结构的哪些因素有关呢？教师出示平行板电容器：现在我们来看看平行板电容器的电容跟哪些因素有关．（教师讲解平行板电容器的构造及影响电容大小的因素并板书）（l）构成：两块平行相互绝缘金属板．（2）影响电容大小的因素两极间距d；两极正对面积S．③两极板间插入的电介质．（3）给出电容的决定式：C=εS/(4πkd)教师出示用电器中常见的各种电容器，简单介绍它们在用电器中的作用。（可以观看有关电容的视频）（1）介绍固定电容器．（2）介绍可变电容器．（3）介绍击穿电压．七、教师小结八、课堂思考与讨论：节后练习四第2题九、布置课下作业：高二物理（人教版、必修）第73页练习四1、3题十、板书设计：第八节电容器电容电容器电容器的构成在两个靠得很近的导体中间夹上一层绝缘物质（电介质）电容器的充、放电充电：电能转化为电场能放电：电场能转化为电能电容（1）定义：电容器的带电量（Q）跟它的两极间的电势差（U）的比值，叫做电容器的电容（C），（2）定