电容器的电容(7)

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1、第七节电容器的电容一教学目标1.知道什么是电容器以及常见的电容器。2.知道电场能的概念，知道电容器充电和放电能量的转化。3.理解电容器电容的概念及其定义式C＝　，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。二教学重点难点电容的概念及电容的引入。三教学过程新课引入打开调频收音机，调节调频旋钮调台。设问：我们是通过调节的那些电学元器件来实现收不同的频道的呢？引入：我们调节的是一个叫电容器的电学元器件，电容器的使用很广泛，今天我们就来学习并了解一下电容器。新课讲解一、电容器的构造实物展示：将一个纸制电容器轻轻展开，让学生观察元件结构，

2、识别绝缘层和极板。电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板，两个极板非常靠近，中间的绝缘层用薄绝缘纸充当，分别用两根导线连接两极．这就是纸制电容器的结构。学生讨论：两片锡纸是导体，但是是彼此绝缘的。老师总结：两个彼此靠近又相互绝缘的导体便构成了电容器。实物展示：平行板电容器老师总结：平行板电容器是最简单的电容器，我们今天就通过平行板电容器来了解电容器这样一种电学元器件。图1二、电容器的功能电路图（如图1）提出问题：如果将单刀双掷开关拨向1，电流表会有示数么？学生回答：不会，两块金属板是绝缘的。实验演示：当我们单刀双掷开关拨向1，我们发现，电流表指针偏转了，但是很

3、快又恢复到0。老师分析：电流表有示数，说明电路当中发生了电荷的定向移动，移动的电荷无法通过电容器，聚集在电容器的极板上，这样电容器的两极板就带上了等量异种的电荷，我们把这一过程，叫电容器的充电。图2提出问题：那么为什么电流很快就减小为零了呢？PPT演示：如图2提出问题：如果两块极板上，带上了等量的异种电荷，它们之间会形成什么呢？学生回答：两块极板之间形成了电场。老师分析：因为电场的存在，使得两块极板之间形成了电势差，当极板间的电势差和电源两端的相等的时候，电路中电荷的定向移动便停止了，充电过程也相应停止。提出问题：电容器充电结束，此时我们把开关拨向2，电流表会观

4、察的到示数么？学生回答：会的，当开关拨向2后，电容器两极板的异种电荷相互中和，形成电荷的定向移动，形成电流。老师总结：我们把这一过程叫做电容器的放电，老师总结：充电和放电过程中能的变化：充电后，电源断开，两个极板上都保存有电荷，两板间有电场存在，电源的电能就储存在电场当中，我们称之为电场能a．充电过程，电源的电能转化为电容器的电场能放电后，两极板不再有电荷，所以不存在电场，也就没有了电场能b．放电过程，电容器的电场能转化为其他形式的能三、电容器的电容提出问题：如果在电容器充电结束后，增大加在电容器两端的电压，电容器两极板的电荷量会发生怎样的变化？学生讨论：如果电

5、容器两端所加的电压增加的话，电路中电荷将发生定向移动，使得电容器两块极板上的电荷量增加。提出问题：电压U增加，电荷量Q也增加，Q和U到底是什么关系呢？怎么证明？我们以前遇到过类似的情况么？学生讨论：Q可能正比于U，也可能正比于U2……可以利用图像来证明，在功和速度的关系里面，我们遇到过类似的问题，利用Excel分别划出Q-U，Q-U2等图线，得出关系。提出问题：要划出图像，必须先得到一组相应的数据，电压U比较容易测量，电荷量Q怎么办呢？老师分析：我们现有的工具只能利用电流传感器，得出I随时间变化的图线，怎么得出Q？能不能再次借鉴一下我们学过的方法。学生讨论：因为

6、Q=It，而我们又可以得到I-t图线，我们可以借鉴以前利用V-t图线求位移的方法，利用I-t图线来求得Q。图3V实验探究：电路图如图31、按电路图连接电路；2、打开DISLab中的“电容器的电容”专用软件，开始采集数据，将开关拨向1，当电流减小为零后，再将开关拨向2，完成数据采集。然后选定充电（或放电）部分的图像，积分求出面积，填入表格；3、改变电源电压，重复2过程；4、完成表格，利用Excel绘制图线，得出规律。U1V2V3V4V5VQ得出结论：Q∝UQ=CU提出问题：不同的电容器，比例系数C一般不相同，能说明什么问题么？学生讨论：说明比例系数C反映了电容器的

7、某种能力，储存电荷的能力。老师总结：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。用C表示电容。单位：法拉（F）*类比理解电容：用不同的容器装水，要使容器中的水深为1cm，需要的水多，容器的横截面积就大使不同的电容器两板间的电势差为1V，需要的电荷量越多，表示电容器的电容大。四、平行板电容器的电容提出问题：电容器的电容和哪些因素有关呢？学生讨论：可能和两块极板之间的距离，面积等因素有关。提出问题：电容器电容的变化只能通过获得，我们希望其中一个量不变，通过另外一个量的变化，来反映C的变化，选择Q不变，还是U不变？学生分析：如果选择U不变，Q

8、的测量相对比较麻烦，所以