第八节、 电容器和电容教学设计
一、教材分析
《电容器、电容》是高考的热点,是电场一章的重点和难点,在教材中
占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电
感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起承
上启下的作用。
二、教学目标
1.知识目标
①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
2.能力目标
①知道利用比值法定义物理量。
②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。
3.情感目标
结合实际,激发学生学习物理的兴趣。
三、教学重难点
电容的定义和引入。
对平行板电容器的动态分析。
四、学情分析:
通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了
解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压
无关。
五、教学方法
1、学案导学:见后面的学案。
2.启发式、探究式、类比法。
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习电容器的定义和电容器的充放电
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后
延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程:
(一) 预习检查、总结疑惑
要点:场强、电势能、电势、电势差等。
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
展示各种电容器. 并做解释:这是一种能容纳电荷的容器, 今天我们来学习它
——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容
(三)合作探究、精讲点拨。
1电容器构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。
2电容器的充电、放电
操作: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
极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后, 切断与电源的联系,
两个极板间有电场存在, 充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中, 称为电场
能.
操作:把充电后的电容器的两个极板接通, 两极板上的电荷互相中和, 电容器就不
带电了, 这个过程叫放电.
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流. 放电后, 两极板间不存在电场,
电场能转化为其他形式的能量.
提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么? 待学生讨论后总结如
下:
小结:充电——带电量Q 增加, 板间电压U 增加, 板间场强E 增加, 电能转化为电
场能
放电——带电量Q 减少, 板间电压U 减少, 板间场强E 减少, 电场能转化为电能
3电容
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。这是量度式,不是关
系式。在C 一定情况下,Q=CU,Q 正比于U 。
(1)定义:电容器所带的电量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。
(2)公式:C =Q
U
(3)单位:法拉(F )还有微法(μF )和皮法(pF ) 1F=106μF=1012pF
(4)电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本
身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的, 与电容器是不是带
电无关.
4行板电容器的电容
(1)[演示]感应起电机给静电计带电
说明:静电计是在验电器的基础上制成的, 用来测量电势差. 把它的金属球与
一个导体相连, 把它的金属外壳与另一个导体相连, 从指针的偏转角度可以量出
两个导体之间的电势差U.
现象:可以看到:
①. 保持Q 和d 不变, S越小, 静电计的偏转角度越大, U 越大, 电容C 越小;
②. 保持Q 和S 不变,d 越大,偏转角度越小,C 越小.
③. 保持Q 、d 、S 都不变, 在两极板间插入电介质板, 静电计的偏转角度并且
减小, 电势差U 越小电容C 增大.
(2)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 C =εS S 介质 C =r 4πkd 4πkd
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
课堂练习:
1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是
( )
A .充放电过程中外电路有瞬间电流
B .充放电过程中外电路有恒定电流
C .充电过程中电源提供的电能全部转化为内能
D .放电过程中电容器中的电场能逐渐减小
2.一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器
恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比
( ).
A .电容器所带的电荷量增大 B.电容器的电容增大
C .两极板间各处电场强度减小 D.两极板间的电势差减小
3.下列关于电容器的说法中,正确的是
( ).
A .电容越大的电容器,带电荷量也一定越多
B .电容器不带电时,其电容为零
C .由C =Q /U 可知,C 不变时,只要Q 不断增加,则U 可无限制地增大
D .电容器的电容跟它是否带电无关
4、常用电容器(结合课本介绍P 30)
1.AD 2.AB 3.D
(五)发导学案、布置预习
九、板书设计
电容器和电容
(一)、电容器
1. 定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
2. 电容器的充、放电
充电——带电量Q 增加, 板间电压U 增加, 板间场强E 增加, 电能转化为电场能
放电——带电量Q 减少, 板间电压U 减少, 板间场强E 减少, 电场能转化为电能
3. 单位 F(法)
1F =106μF =1012pF
4. 说明电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力) 的物理量,其数值由
电容器的构造决定,而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样,它
的容量与是否有水无关
(二)、平行板电容器的电容
εr S
(三)、常用电容器
十、教学反思:我深深地体会到,新一轮的课程改革,不是我们所想象的那么简单,只要按照课本给出的知识点,进行一些学生实验就可以了。新课程对教师提出了更高的要求,切实转变教育观念。教学中以人为本,不放过教学中的每一个可以利用的契机,有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系,才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。
第八节、 电容器和电容教学设计
一、教材分析
《电容器、电容》是高考的热点,是电场一章的重点和难点,在教材中
占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用,也是后面学习交流电路(电
感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)的预备知识,在教材中起承
上启下的作用。
二、教学目标
1.知识目标
①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
2.能力目标
①知道利用比值法定义物理量。
②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。
3.情感目标
结合实际,激发学生学习物理的兴趣。
三、教学重难点
电容的定义和引入。
对平行板电容器的动态分析。
四、学情分析:
通过这一堂课的教学,让学生知道电容器的结构,明确电容器的作用,了
解电容器的工作方式,重点掌握电容器的电容概念,知道它们与电量、电压
无关。
五、教学方法
1、学案导学:见后面的学案。
2.启发式、探究式、类比法。
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习电容器的定义和电容器的充放电
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后
延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程:
(一) 预习检查、总结疑惑
要点:场强、电势能、电势、电势差等。
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
展示各种电容器. 并做解释:这是一种能容纳电荷的容器, 今天我们来学习它
——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容
(三)合作探究、精讲点拨。
1电容器构造:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。
2电容器的充电、放电
操作: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
极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后, 切断与电源的联系,
两个极板间有电场存在, 充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中, 称为电场
能.
操作:把充电后的电容器的两个极板接通, 两极板上的电荷互相中和, 电容器就不
带电了, 这个过程叫放电.
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流. 放电后, 两极板间不存在电场,
电场能转化为其他形式的能量.
提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么? 待学生讨论后总结如
下:
小结:充电——带电量Q 增加, 板间电压U 增加, 板间场强E 增加, 电能转化为电
场能
放电——带电量Q 减少, 板间电压U 减少, 板间场强E 减少, 电场能转化为电能
3电容
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。这是量度式,不是关
系式。在C 一定情况下,Q=CU,Q 正比于U 。
(1)定义:电容器所带的电量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。
(2)公式:C =Q
U
(3)单位:法拉(F )还有微法(μF )和皮法(pF ) 1F=106μF=1012pF
(4)电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本
身的性质(由导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的, 与电容器是不是带
电无关.
4行板电容器的电容
(1)[演示]感应起电机给静电计带电
说明:静电计是在验电器的基础上制成的, 用来测量电势差. 把它的金属球与
一个导体相连, 把它的金属外壳与另一个导体相连, 从指针的偏转角度可以量出
两个导体之间的电势差U.
现象:可以看到:
①. 保持Q 和d 不变, S越小, 静电计的偏转角度越大, U 越大, 电容C 越小;
②. 保持Q 和S 不变,d 越大,偏转角度越小,C 越小.
③. 保持Q 、d 、S 都不变, 在两极板间插入电介质板, 静电计的偏转角度并且
减小, 电势差U 越小电容C 增大.
(2)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 C =εS S 介质 C =r 4πkd 4πkd
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
课堂练习:
1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是
( )
A .充放电过程中外电路有瞬间电流
B .充放电过程中外电路有恒定电流
C .充电过程中电源提供的电能全部转化为内能
D .放电过程中电容器中的电场能逐渐减小
2.一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器
恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比
( ).
A .电容器所带的电荷量增大 B.电容器的电容增大
C .两极板间各处电场强度减小 D.两极板间的电势差减小
3.下列关于电容器的说法中,正确的是
( ).
A .电容越大的电容器,带电荷量也一定越多
B .电容器不带电时,其电容为零
C .由C =Q /U 可知,C 不变时,只要Q 不断增加,则U 可无限制地增大
D .电容器的电容跟它是否带电无关
4、常用电容器(结合课本介绍P 30)
1.AD 2.AB 3.D
(五)发导学案、布置预习
九、板书设计
电容器和电容
(一)、电容器
1. 定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
2. 电容器的充、放电
充电——带电量Q 增加, 板间电压U 增加, 板间场强E 增加, 电能转化为电场能
放电——带电量Q 减少, 板间电压U 减少, 板间场强E 减少, 电场能转化为电能
3. 单位 F(法)
1F =106μF =1012pF
4. 说明电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力) 的物理量,其数值由
电容器的构造决定,而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样,它
的容量与是否有水无关
(二)、平行板电容器的电容
εr S
(三)、常用电容器
十、教学反思:我深深地体会到,新一轮的课程改革,不是我们所想象的那么简单,只要按照课本给出的知识点,进行一些学生实验就可以了。新课程对教师提出了更高的要求,切实转变教育观念。教学中以人为本,不放过教学中的每一个可以利用的契机,有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系,才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。