電容器電容

許湘雷+伏秀英

一、教學目標確立依據

1.課程標準要求及解讀

本節課程標準要求觀察常見電容器的構造，了解電容器的電容，舉例說明電容器在技術中的應用。所以要打開“常見”電容器，讓學生親眼看到實際電容器的內部構造，并且要展示各種各樣的電容器的實物和圖片。通過實驗讓學生學會如何描述電容器的電容。

2.地位與作用

本節主要介紹了電容器的用途和結構及其物理特性，是后面學習LC振蕩電路的必備知識，是進一步學習交流電路和電子線路的基礎。

3.重點與難點

電容器的電容的內涵是本節的重點，也是難點。影響平行板電容器電容大小的因素是本節教學的又一難點，做好分組實驗是突破該難點的最佳途徑。

二、教學目標

1.通過實驗觀察電容器的充、放電現象，體會充電放電過程中能量的轉化，知道電容器是儲存電荷的一種裝置。

2.通過觀察演示實驗并分析實驗數據，得到電容器的電壓與電荷量成正比，并進一步根據比值定義法得到電容的概念。

3.了解平行板電容器電容的公式，知道改變電容器電容大小的方法，知道電容器在生產和生活中的一些應用。

三、教學方法

合作探究——學生觀察、自主思考、討論交流，教師即時評價、矯正。

四、教學流程設計

1.創設情境，導入新課

【“盛電杯”小實驗】教師比較詳細地介紹實驗裝置，內、外兩層金屬錫箔是導體，中間是絕緣的塑料。學生觀察并觸摸杯子，初步觀察杯子結構。然后請一個同學搖動感應起電機，用感應起電機給“盛電杯”充電，另外幾個同學和老師一塊手拉手，讓末端一個學生用手觸摸杯子內側，讓他們親自體驗、感受。

教師介紹：這個裝置最初叫萊頓瓶，是荷蘭物理學家馬森布洛克在萊頓大學發明的。美國物理學家富蘭克林利用這個裝置收集空中的閃電，這個裝置現在被稱為電容器。

【實物解剖展示】將一個已經解剖好的薄膜電容器輕輕展開，讓學生觀察元件結構，并對比“盛電杯”的內部構造。學生觀察總結：該元件有兩片錫箔，中間是一層絕緣體薄膜。

教師補充，在兩個相互靠近的導體中間夾上一層絕緣物質就構成一個電容器，這兩個導體叫做電容器的兩個極板，中間的絕緣物質也叫電介質，此處電介質是絕緣體，不同于化學上的電解質。教師展示一對平行金屬板并提問學生是否是電容器，介紹那是一個最簡單的電容器，稱為平行板電容器。實際上任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體都可以稱為一個電容器。

2.驗證實驗：電容器的充電、放電

【實驗驗證】把一個“35V 1000μF”的電容器，連接到教材中的電路，當接a時，注意觀察靈敏電流計指針最初在哪個位置，向哪個方向偏轉，是否一直偏轉？然后把電容器直接與b相連，觀察表針向哪個方向偏轉，是否一直偏轉？學生觀察實驗現象并總結：當接a時，G偏轉；當接b時，G反偏。實驗現象與理論分析結論一致。

3.探究實驗：電容器的電容

電容器在電路中正是利用了它的充放電工作的，通過剛才的實驗可以看出，充電后電容器兩極板帶電，不同的電容器，可以容納的電荷一樣多嗎？教師介紹實驗裝置及過程。

（1）電鍵K2與b連接，給電容器A充電，用數字電壓表測出A兩端電壓U1；

（2）電鍵K2與a連接，給電容器B充電，用數字電壓表測出A兩端電壓U2；

（3）斷開電鍵K2，閉合電鍵K1，電容器B放電，然后斷開電鍵K1，重新與a 連接，用數字電壓表測出A兩端電壓U3；

（4）分析U1、U2、U3之間的關系，說明什么問題？

學生小結：電量減少為原來的一半，電壓也減為原來的一半，電量減少為原來的四分之一，電壓也減為原來的四分之一。

教師點撥，對于不容的電容器，這個比值一般是不同的，所以這個比值表征了電容器儲存電荷的特性。學生閱讀課本，得出電容概念。

4.實驗探究：平行板電容器的電容

【猜想與假設】教師展示一組平行板電容器，學生根據電容器內部構造可能會猜想到：平行板電容器的電容大小可能與兩極板正對面積、電介質、兩極板間距離有關。

【分組實驗探究】

（1）實驗器材

數字電容表一只，平行板電容器一對，兩根導線，“35V 1000μF”的電容一只。

（2）實驗步驟

①使用數字電容表，把選擇開關打在最小檔位，測量平行板電容器的電容，保持兩板距離一定，改變正對面積，觀察電容表讀數的變化，并填入自己設計表格。

②保持正對面積一定，改變兩板間距離，觀察電容表讀數的變化，并填入的表格。

③保持距離和正對面積一定，在兩板之間放入課本，觀察電容表讀數的變化，并填入表格。

（3）實驗結論

學生分析數據并總結：正對面積變大，兩極板間距變小，插入介質時，電容變大；正對面積變小，兩極板間距變大，拔出介質時，電容變小。

5.常用電容器

教師通過PPT展示各種各樣的電容器圖片，電視、電腦等線路板中的電容器。

五、本節小結

對照PPT中展示的學習目標，提出問題并總結本節內容。

（作者單位：山東省臨沭縣第一中學）