高中物理第一章第8节电容器的电容教案新人教版选修3_1

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1、8．电容器的电容三维目标知识与技能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，掌握平行板电容器电容的决定式，知道其中各项的含义，并能运用其讨论有关问题。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。情感态度与价值观1．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。2．渗透了事物的本质是自身的因素，即内因决定，不由外因决定的观点。电容器

2、两极板带等量异种电荷，体现物理学中的对称美。教学重点电容的概念、定义式及平行板电容器电容的决定式。教学难点电容器的电容的计算与应用。教学方法类比法、实验法、归纳法、讲练法。教具准备静电计、平行板电容器、铁架台、电介质板、电容器示教板（上装各种电容器）、电容器的幻灯片、电池组。课时安排1课时教学过程［新课导入］场强与电势有无直接关系？无直接关系。E大，φ不一定大，E为零，φ不一定为零，反之亦然。场强与电势差有无直接关系？有直接关系。在匀强电场中，E＝，d指沿场强方向间距离，仅适用于匀强电场。匀强电场是最简单的电场，也是

3、中学阶段用得最多的电场。前面我们知道两块平行金属板间的电场是匀强电场，今天我们继续学习一种类似于平行金属板构造的元件──电容器。［新课教学］一、电容器1．电容器电容器是一种重要的电学元件，有广泛的应用。两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质──电介质（空气也是一种电介质），就组成一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。这两个金属板叫做电容器的极板。实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成一个电容器。(出示电容器示教板，使学生仔细观察，找出电容器的共同点)任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器

4、。电容器能贮藏电量和能量，两个导体称为电容的两极。下面以平行板电容器为例来学习有关电容器的一些基本知识。2．电容器的充放电++++－－－－CU＋Q－QESA（1）充电①充电如图所示，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，两个极板就分别带上了等量的异种电荷。电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程叫做充电。②充电过程的能量转化在充电过程中，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，两个极板上的电荷由于相互吸引而保存下来，两个极板间有电场存在。充电过程中由电源获得

5、的电能贮存在电场中，称为电场能。充电过程──极板带电量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。（2）放电CU＝0ESA①放电如图所示，如果把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷互相中和，电容器就不再带电。充电后的电容器两极板用导线相连，两极板上的电荷中和的过程叫做放电。②放电过程的能量转化在放电过程中，从灵敏电流计可以观察到有短暂的放电电流。放电后，两极板间不再有电场，电场能转化为其它形式的能。放电过程──极板带电量Q减少，板间电压U减小，板间场强E减小，电场能转化为其他形式能。(用课件模拟电

6、容器的充电和放电过程)二、电容1．电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量，是指每个极板所带电荷量的绝对值。2．电容电容器是容纳电荷的容器。充电后的电容器的两极板间有电势差，这个电势差跟电容器所带的电荷量有关。一个电容器容纳电荷的本领如何描述呢？用电容器所带电荷量描述吗？问题：甲电容器两板各带2C电量，板间电压为2000V，乙电容器两板各带3C电量，板间电压为4000V，能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？分析：不能。电容器所带电量越多，板间电压越大。对上述问题，不能在电压不同这种不对等情况下比较电荷量，应在相同电压下讨论

7、，可取1V电压下对比它们的电荷量。甲：；乙：，所以甲容纳电荷的本领大。实验表明，一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电压U成正比，比值是一个常量。但不同的电容器，这个比值一般是不同的，可见，这个比值表征了电容器储存电荷的特性。总结：可用电容器所带电荷量与两板间电压的比值来描述电容器容纳电荷的本领。（1）定义电容器所带电荷量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。这是用比值定义法定义的。（2）公式用C表示电容，则有C＝（量度式）上式表示，电容器的电容在数值上等于使两板间电势差为1V时电容器需要带的电荷

8、量。或等于使电容器两极板间电势差增加1V时所需的电荷量。需要的电荷量多，表示电容器的电容大。（3）物理意义(类比理解)电容器水容器↓↓容纳电荷的能力容纳水的能力↓↓单位电压电容器所带电量单位深度水容器所带水量（体积V）↓↓C＝＝S（横截面积）↓↓确定的电容器C确定确定的水容器S确定即：　C由电容器自身决定由水容器自身决定电容是表示电容器容纳电荷