高中物理人教版 (新課標(biāo))選修38 電容器與電容教案設(shè)計(jì)

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修38 電容器與電容教案設(shè)計(jì)，共14頁(yè)。教案主要包含了知識(shí)與能力，過(guò)程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀等內(nèi)容，歡迎下載使用。



















































































































































































































































課題
8電容器的電容
設(shè)計(jì)教師
單立強(qiáng)
授課教師
時(shí)間
課型
新授課
課時(shí)
1課時(shí)
教學(xué)


目標(biāo)
一、知識(shí)與能力


1、知道電容器以及常用的電容器。


2、理解電容的定義式C=，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。


3、知道平行板電容器的電容與什么因素有關(guān)。


二、過(guò)程與方法


通過(guò)本節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力、實(shí)驗(yàn)觀察能力和抽象思維能力


三、情感態(tài)度與價(jià)值觀


電容器兩極板帶等量異種電荷，體現(xiàn)物理學(xué)中的對(duì)稱美；滲透了事物的本質(zhì)由自身的因素決定，即內(nèi)因決定，不由外因決定的觀點(diǎn)
重點(diǎn)


難點(diǎn)
重點(diǎn)：電容的概念及決定電容大小的因素


難點(diǎn)：電容的概念，電容器的電量與電壓的關(guān)系，電容器的充放電過(guò)程
教法
討論，總結(jié)，講授
教具
多媒體課件
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
（一）引入新課


前邊我們知道兩塊平行金屬板間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，今天我們繼續(xù)學(xué)習(xí)一種類似于平行金屬板構(gòu)造的元件——電容器。


（二）進(jìn)行新課


1、電容器


教師：出示電容器示教板，放幻燈，使學(xué)生仔細(xì)觀察，找出電容器的共同點(diǎn)，下一定義。


學(xué)生總結(jié)，教師評(píng)析，得出電容器的概念：


電容器：任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個(gè)電容器。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
［指出］前面提到的平行板電容器就是一種最簡(jiǎn)單的電容器。下面以平行板電容器為例來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)電容器的一些基本知識(shí)。


（1）充電：電容器兩板分別接在電池兩端，兩板帶上等量異種電荷的過(guò)程。


（2）放電：充了電的電容器的兩板用導(dǎo)線相連，使兩板上正、負(fù)電荷中和的過(guò)程。


［指出］兩過(guò)程分別有短暫的充電電流，放電電流。


討論：充電后兩板間有了電場(chǎng)，具有電場(chǎng)能，你能分析一下充電、放電過(guò)程能量如何轉(zhuǎn)化？


［學(xué)生分析得］充電：電源能量→電場(chǎng)能；放電：電場(chǎng)能→其他形式能


［指出］電容器所帶電荷量：每個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值.


［過(guò)渡］電容器是容納電荷的容器。一個(gè)電容器容納電荷的本領(lǐng)如何描述呢？用電容器所帶電荷量描述嗎？


2、電容


［問(wèn)題］甲電容器兩板各帶2 C電量，板間電壓為2000 V，乙電容器兩板各帶3 C電量，板間電壓為4000 V，能否說(shuō)乙電容器容納電荷的能力大呢？


［學(xué)生討論得］不能。電容器所帶電量越多，板間電壓越大。對(duì)上述問(wèn)題，不能在電壓不同這種不對(duì)等情況下比較電量。應(yīng)在相同電壓下討論?？扇? V電壓下對(duì)比它們的電量。


［學(xué)生動(dòng)手計(jì)算］甲： 乙：，所以甲容納電荷的本領(lǐng)大。


［學(xué)生總結(jié)］可用電容器所帶電量與兩板間電壓的比值來(lái)描述電容器容納電荷的本領(lǐng)。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
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師生活動(dòng)
教師指出：引入一個(gè)新的物理量——電容來(lái)描述。


［投影］電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫做電容器的電容，在數(shù)值上等于使兩板間電勢(shì)差為1 V時(shí)電容器所帶電荷量。


［提醒學(xué)生］這是比值定義法定義的。


［問(wèn)題］C由Q、U決定嗎？


［學(xué)生思考回答］C不由Q、U這些外界因素決定，因?yàn)橐隒是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的，是電容器本身的特性，故C由自身?xiàng)l件決定。


［板書］


定義式：，C不由Q、U決定





Q=CU，Q由C、U決定





U=，U由Q、C決定


物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。


單位：法拉 符號(hào)：F 1F=1 C/V


1 F=106μF=1012pF


［引導(dǎo)學(xué)生類比理解］


電容器 水容器


↓ ↓
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
容納電荷的能力 容納水的能力


↓ ↓


確定的電容器C確定 確定的水容器S確定單位電壓電容器所帶電量 單位深度水容器所帶水量（體積V）


↓ ↓


（橫截面積）


↓ ↓


即：C由電容器自身決定 即：S由水容器自身決定


［問(wèn)題］那C由電容器自身的哪些因素決定？


3、平行板電容器


［介紹］靜電計(jì)：測(cè)量電勢(shì)差。它的金屬球接一導(dǎo)體，金屬外殼接另一導(dǎo)體，從指針的偏角可測(cè)出兩導(dǎo)體間的電勢(shì)差。


［演示］將平行板電容器的一板A固定于鐵架臺(tái)上且與一外殼接地的靜電計(jì)的金屬球連接，手持有絕緣柄的板B，將B板接地，用電池組給電容器充電后斷開電源，將B靠近A，靜電計(jì)指針偏角反映A、B兩板間電勢(shì)差。


［現(xiàn)象］指針偏角減小。


［引導(dǎo)學(xué)生分析］給電容器充電后斷開電源，電源不再繼續(xù)對(duì)電容器充電，同時(shí)也沒(méi)有導(dǎo)線將兩板相連，電容器也不會(huì)放電.即此時(shí)，電容器所帶電荷量不變。


［學(xué)生分析現(xiàn)象］根據(jù)，∴Q不變而U減小，∴C增大.即d越小，C越大。
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［告知學(xué)生］精確實(shí)驗(yàn)告訴我們，C和d成反比。


［演示］減小兩板正對(duì)面積。


［現(xiàn)象］指針偏角偏大。


［學(xué)生分析］由，S越小，U越大，C越小。


［告知學(xué)生］精密實(shí)驗(yàn)表明：C與S成正比。


［演示］B板不動(dòng)，在兩板間插入一塊電介質(zhì)板。


［現(xiàn)象］指針偏角減小。


［學(xué)生分析］板間插入電介質(zhì)，U減小，由，則C增大。


［告知學(xué)生］板間充滿某種介質(zhì)時(shí)，C會(huì)變?yōu)榘彘g為真空時(shí)的若干倍，這一倍數(shù)叫這種介質(zhì)的介電常數(shù)，用ε表示。精確實(shí)驗(yàn)表明C與ε成正比。課本中給出幾種電介質(zhì)的介電常數(shù)。


［指出］電容器的電容是由兩個(gè)導(dǎo)體的大小和形狀，兩個(gè)導(dǎo)體的相對(duì)位置及極板間的電介質(zhì)決定的。


［引言］精確實(shí)驗(yàn)可得電容器的決定式。


［出示板書］


決定式：（平行板電容器），式中k為靜電力常量。


說(shuō)明：真空中介電常數(shù)，充滿某種介質(zhì)時(shí)，電容變大為真空時(shí)的倍，是一個(gè)常數(shù)，與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。



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所以上式又寫為：


4、常用電容器


［出示電容器示教板］說(shuō)明電容器從構(gòu)造上看，分固定電容器和可變電容器。


［投影片出示問(wèn)題］讓學(xué)生圍繞問(wèn)題看書。


①電解電容器的電容為什么一般較大？


②可變電容器通過(guò)改變什么因素來(lái)改變電容？


③課本圖1.7－5甲、乙的電容器上寫著兩個(gè)數(shù)字，它們各表示什么？


［學(xué)生答］


①因其介質(zhì)為很薄的一層氧化膜，所以二極板可相距極近，所以電容值大。


②正對(duì)面積。


③一個(gè)是電容值，一個(gè)是額定電壓值。加在電容器兩極上的電壓超過(guò)某一值（擊穿電壓）時(shí)，板間電介質(zhì)被擊穿。額定電壓應(yīng)小于擊穿電壓，電容器工作時(shí)的電壓不應(yīng)超過(guò)額定值。


讓學(xué)生注意各種電容器的表示符號(hào)。



教學(xué)后記
板書設(shè)計(jì)