1.7电容器与电容
教学三维目标
(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。
重点:掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。
难点:电容器的电容的计算与应用
教学过程:
(一)复习前面相关知识
要点:场强、电势能、电势、电势差等。
(二)新课教学:
第七节 、电容器与电容
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
1、电容器
(1)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:
【板书】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
2、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。
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。
公式:
单位:法拉(F)还有微法( F)和皮法(pF) 1F=10-6 F=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.
3、平行板电容器的电容
(1)[演示]感应起电机给静电计带电(详参阅P29图1。7-4)
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d不变, S越小,静电计的偏转角度越大, U越大,电容C越小;
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:真空 介质
4、常用电容器(结合课本介绍P30)
(三)小结:对本节内容要点进行概括
(四)巩固新课:1、引导学生完成问题与练习。
2、阅读教材内容。
3、作业纸
教后记:
1、电容的物理意义的理解在上课前就意识到是个难点,所以采用了类比法,几次使用类比法的效果都是比较理想的。
2、对于电容变化引起的电压带电量电场强度的变化因使用的公式较多,学生掌握还有个过程。