1.4电容器 教案

教 学 目 标 　　　　（一）知识与技能

　　　　1、知道什么是电容器及常见的电容器；

　　　　2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；

　　　　3、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、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。

　　　　（二）过程与方法

　　　　结合实物观察与演示，在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。

　　　　（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。 教学重点、难点

教学重点

教学难点

电容器的电容的计算与应用

教 学 方 法 实验演示、启发式、探究式、类比法 教学设计

　　引入新课

　　教师：同学们，这是什么？杯子，烧坏，都对，但是今天要用它来装水，所以，叫它水容器。这个又是什么呢？可能大多数同学不认识它，它是用来装电荷的，称为电容器，这节课我们来认识电容器及反映电容器容纳电荷本领大小的物理量电容。

新课教学

电容器：

　　所谓电容器就是指容纳电荷的装置，电路中三大元件就包括电容和电阻，是非常重要的电气元件。这些都是常见的电容器。

　　最简单的电容器是由两个靠近且绝缘的平行金属板构成的，称为1、平行板电容器：其中两个金属板又称极板，两个金属板又彼此绝缘，这里隐含了，金属板间有绝缘物质或真空，干燥的空气，塑料片，陶瓷等都可以，这些绝缘物资统称为电介质。

　　事实上，任何靠近又绝缘的两个导体间，就是构成一个电容器。甚至一个孤立的导体也是。

　　【提问】有同学可能会想，电容器是用来装电荷的，如何往电容器里面装电荷呢？这样倒入行不行？显然不行。

电容器的充电

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.

2、电容器的放电

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

（注意）电容器两个极板会带上等量导种电荷，而我们在说极板所带电荷量Q ，不是指两个极板带电量之和，而是每个极板带电量的绝对值。

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（F）和皮法（pF） 1F=10-6F=10-12Pf

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.

三、平行板电容器的电容：

　　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:

保持Q和S不变，d越大，偏转角度越小，C越小.

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：平行板电容器的决定式：

　　真空 介质

　　注：

ε_r是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。在一般性研究中，空气对电容量的影响可以忽略。

四、常用电容器（结合课本介绍）

固定 纸质 电解 陶瓷

可变 半可变

自主练习：

　　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

　答案1.AD 2.AB 3.D

课堂总结：

　　1.电容器的结构和充放电，伴随能量变化

　　2.电容的概念和定义式

　　3.电容的决定因素

作业：完成课本"问题与练习"1 2 3 4

板书设计：

电容器和电容

一、电容器：

平行板电容器，两个靠近且绝缘的平行金属板

结构；导体＋电介质＋导体

电场能：存储在电场中的电能

充电：Q↑，U↑，电场能E↑

放电：Q↓，U↓，　　　E↓

二、电容

定义：电容器所带电量和两极板间的电势差的比值 C=Q/U＝Q/U

单位：法拉，F 1F=10－6F=10－12pF

电容是表示的电容器装水本领的物理量电容不是由电容器所装的电量和它的两极板间的电势差所决定

三、平行板电容器

电容的决定因素：S、d、，C

决定式：

四、常见电容器

固定 纸质 电解 陶瓷

可变 半可

教 学 反 思： 学生活动

　　学生阅读教材，思考讨论

学生讨论总结如

学生讨论思考总结

学生阅读课本回答问题

学生思考作答

认真总结概括本节内容