“電容器的電容”教學設計

一、教學目標

1.理解電容器概念及作用。

2.理解電容器電容的概念及其定義C=，并能用來進行有關的計算。

3.知道平行板電容器的電容與哪些因素有關，有什么關系。

4.知道公式C=及其含義。

二、教學重點

電容的定義式及決定式。

三、教學難點

電容的決定因素及影響。

四、總體設想

1.本節課的教學同生產生活實際聯系較多，要多聯系電容器的實際應用，提高學生的學習興趣。

2.本節課實驗較多，多給學生創造親自動手實驗的機會，增加感性認識，突破教學難點。

3.讓學生自己探究電量與電壓的關系，教師引導得出電容器的公式，體現教師主導、學生主體的原則。

4.結合本節課的教學實際與學生情況，增加必要的練習題，以達到鞏固知識，拓寬知識的目的。

五、教學方法

類比法、實驗探究法、討論法。

六、教學用具

靜電計、平行板電容器、起電機、電容器示教板、電池組、大電容(6v2200μF)、小燈泡、導線。

七、教學過程

(一)引入

認識電容器，學生觀察電容器實物。

[實例探究]

教師出示一紙質電容器并將其拆開，請大家觀察它的構造。

[學生匯報觀察結果]

該元件有兩片錫箔(導體)，中間是一層薄紙(絕緣)。

電容器的概念:兩個相距很近的平行金屬板中間夾上電介質就構成一個平行板電容器。

[學生活動]

按圖連接電路。

[學生活動]

觀察現象，分析規律。充電后的電容再經小燈泡放電，燈泡會閃亮一下，然后熄滅。

[教師點撥，學生匯報]

1電容器的作用即能儲存電荷。

2.當電容器的兩個極板與電源的兩極相連時，電路中有電流通過，使電容器的兩個極板帶上異種電荷，這個過程叫充電。

3.當用導線把已經充電的電容器兩極板連接起來時，導線中也有電流通過，最后使電容器的極板不帶電，這一過程叫放電。

(二)電容

[教師點撥拓展]

電容器:儲存電荷類比容器儲水。

[引申思考]

水杯存水的本領大小由什么來決定?水量越多深度越大，可用水量比深度來判斷。電容器儲存電荷的本領的決定因素用什么表征呢?

[引入概念]

電容:反映電容器儲存電荷的本領，用C表示。

[類比引申]

那電容器儲存電荷的特性如何表征呢?是否也同水杯儲水一樣?一樣的話，它涉及的是哪些物理量?

[學生探究]

分別用一節、兩節、三節電池做上述圖中實驗，觀察小電珠的亮度變化情況。

用的電池越多，則充電電壓越高，電容器存儲電荷越多，小電珠越亮。

[師生互動歸納]

1.電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U成正比。

2.電容器所帶的電荷量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。

3.公式C=。

4.單位:法拉(F);微法(μF);皮法(pF)。

1F=10μF=10pF。

5.電容器的電容由本身結構決定。

Q=CU?圯Q，由C、U決定。

(三)平行板電容器的電容

[演示]

通過實驗確定平行板電容器的電容同什么因素有關。

[探究步驟]

1.投影實驗裝置

把一已充電的平行板電容器和一靜電計相連。

2.介紹靜電計

靜電計是在驗電器的基礎上制成的，用來測量電勢差。使用時把它的金屬球跟一個導體相連，從指針的偏轉角度就可以定性測出兩個導體間的電勢差。

3.演示并觀察現象

(1)保持極板上的電荷量Q不變，改變兩極板的正對面積S，S越大，靜電計指示的電勢差越小。

(2)保持極板上的電荷量Q不變，改變兩極板間的距離d，d越小，靜電計指示的電勢差越小。

(3)保持Q、S、d都不變，在兩極板中間插入電介質，靜電計指示的電勢差減小。

4.分析總結

由C=可知，在Q一定的情況下，U越大，說明C越小。

由a得到:S越大，U越小，則C越大。

由b得到:d越小，U越小，則C越大。

由c得到:插入電介質，U減小，C增大。

理論和實驗表明:

平行板電容器的電容C跟介電常量ε成正比，跟正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比，即C=。

[學生活動]

了解幾種電介質的介電常數。

(介電常數ε>1)

[投影]分析提綱

1.繼續保持電容器的兩極板與電源相連接的含義。

2.切斷與電源的連接(充電后)的含義。

[師生互動推導]

(1)充電后保持極板與電源相連接的含義是U不變。

由Q=CUC=?圯Q=→Q↓。

由E=→E↓。

(2)充電后切斷與電源的連接的含義是電容器的電荷量Q不變。

由Q=CUC=?圯U= U↑。

由E=?圯E= E不變。

(四)常用電容器

[學生活動1]

閱讀課本認識常見電容器，了解它們的構造和特點。

[學生活動2]

結合自主學習實踐應用——辨認電容器示教板的各個電容屬于哪一類。

[額定電壓]

指電容器長期工作時所能承受的電壓，比擊穿電壓低。

說明:電容器上標的是額定電壓。

[擊穿電壓]

加在電容器兩極板上的最大限度電壓，電容工作時的電壓應低于擊穿電壓。

(五)拓展應用

要使平行板電容器兩極板間的電勢差加倍，同時極板間的場強減半，下述四種辦法中應采取哪種()。

A.兩極板的電荷量加倍，板間距離為原來的4倍

B.兩極板的電荷量減半，板間距離為原來的4倍

C.兩極板的電荷量加倍，板間距離為原來的2倍

D.兩極板的電荷量減半，板間距離為原來的2倍

[參考答案]B。

八、課后反思

整節課始終以學生為主體、教師為主導、實驗為主線，學生在實驗中學到了知識，同時提高了學習興趣，輕松突破了教學難點，收到了較好的教學效果。