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高三物理场强与电势差的关系电容器及其电容导学案

高三物理场强与电势差的关系电容器及其电容导学案
高三物理场强与电势差的关系电容器及其电容导学案

第六章 静电场

学案 场强与电势差的关系电容器及其电容

一、概念规律题组

1.对公式E =U ab

d

的理解,下列说法正确的是( )

A .此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差

B .a 点和b 点距离越大,则这两点的电势差越大

C .公式中d 是指a 点和b 点之间的距离

D .公式中的d 是a 、b 所在匀强电场的两个等势面间的垂直距离

2.如图1所示,实线为电场线,虚线为等势面,φa =50 V ,φc =20 V ,则a 、c 连线中点b 的电势φb 为( )

图1

A .等于35 V

B .大于35 V

C .小于35 V

D .等于15 V 3.由电容器电容的定义式C =Q

U

可知( )

A .若电容器不带电,则电容C 为零

B .电容

C 与电容器所带电荷量Q 成反比,与电压U 成反比 C .电容C 与所带电荷量Q 多少无关

D .电容在数值上等于使两板间的电压增加1 V 时所需增加的电荷量 4.对于水平放置的平行板电容器,下列说法中正确的是( ) A .将两极板的间距加大,电容将增大

B .将两极板平行等距错开,使正对面积减小,电容将减小

C .在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大

D .在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大

二、思想方法题组

5.a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a 点的电势为20 V ,b 点的电势为24 V ,d 点的电势为4 V ,如

图2所示,由此可知c点的电势为()

图2

A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V

6.如图3所示,电容器两极板与电源正负极相连,当电容器两极板间的距离由d迅速增大为2d的过程中,下列说法正确的是()

图3

A.电容器两板间电压始终不变

B.电容器两板间电压瞬时升高后又恢复原值

C.根据Q=CU可知,电容器带电荷量先增大后减小

D.电路中电流由A板经电源流向B板

思维提升

1.公式U=dE只适用于匀强电场的计算,且d为沿场强方向的距离.但对于非匀强电场,可应用该公式定性分析问题.

2.电容是电容器本身的属性,由电容器本身因素决定,与电容器是否带电以及带电多少无关.

3.对于不含源的电容器,两极板间距离发生改变时,板间匀强电场的场强不变,这一结论应熟记.

一、静电现象

1.处于静电平衡状态的导体具有以下特点

(1)导体内部的场强(E0与E′的合场强)处处为零,E内=0;(2)整个导体是等势体,导体的表面是等势面;(3)导体外部电场线与导体表面垂直;(4)静电荷只分布在导体外表面上,且与导体表面的曲率有关.

2.静电屏蔽:如果用金属网罩(或金属壳)将一部分空间包围起来,这一包围空间以外的区域里,无论电场强弱如何,方向如何,空间内部电场强度均为零.因此金属网罩(或金属壳)对外电场有屏蔽作用.

【例1】如图4所示为空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A放入腔内,静电平衡时,图中a、b、c三点的场强E和电势φ的关系是()

图4

A .E a >E b >E c ,φa >φb >φc

B .E a =E b >E c ,φa =φb >φc

C .E a =E b =E c ,φa =φb >φc

D .

E a >E c >E b ,φa >φb >φc

[规范思维] 先画出电场线,再分析各点场强大小及电势高低.本题中很多同学易认为:E b =0,则φb =0,其实空腔球形导体处于静电平衡后导体是等势体,内外表面是等势面,再考虑沿场强方向电势降低可以得到φa >φb >φc .

[针对训练1] 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( ) A .电工穿绝缘衣比穿金属衣安全

B .制作汽油桶的材料用金属比用塑料好

C .小鸟停在单根高压输电线上会被电死

D .打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险 二、匀强电场中电场强度与电势差的关系

1.公式E =U

d 反映了电场强度与电势差之间的关系,由公式可知,电场强度的方向就

是电场中电势降低最快的方向.

图5

2.公式中d 可理解为电场中两点所在等势面之间的距离,由此可得出一个结论:在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等.如图5所示,AB 、CD 平行且相等,则U AB =U CD

3.利用等分电势法画等势线及电场线的方法

例如:φA =6 V ,φB =-2 V ,φC =4 V ,试画出图6中的等势线及电场线

图6

方法:(1)求出电势差最大的两点间电势差 U max =U AB =φA -φB =8 V

(2)求出电势差最小的两点间的电势差 U min =U AC =2 V

(3)计算U max

U min

=4

(4)连接AB ,并将AB 四等分,在AB 上找到C 点的等势点D ,即φD =φC (5)连接CD 即为等势线;过CD 作垂线为电场线.

【例2】 为使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速地由A 运动到B ,必须

对该电荷施加一个恒力F ,如图7所示,若AB =0.4 m ,α=37°,q =-3×10-

7 C ,F =1.5×10-4

N ,A 点的电势φA =100 V .(不计负电荷受到的重力)

(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A 、B 两点的等势线,并标明它们的电势.

(2)求q 在由A 到B 的过程中电势能的变化量是多少?

图7

[规范思维] 由带电点电荷做匀速直线运动,所受合外力为零,确定电场力方向和电

场方向;由E =U

d

计算电场强度,然后再由两点沿电场线方向的距离计算电势差大小.

[针对训练2] 空间有一匀强电场,在电场中建立如图8所示的直角坐标系O -xyz ,M 、N 、P 为电场中的三个点,M 点的坐标(0,a,0),N 点的坐标为(a,0,0),P 点的坐标为(a ,a/2,a/2).已知电场方向平行于直线MN ,M 点电势为0,N 点电势为1 V ,则P 点的电势为( )

A.2

2

V

B.3

2

V

C.1

4

V

D.34

V

图8

三、平行板电容器的动态分析

运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路 (1)确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变.电容器的两极板与电源连接时,电容器两极板间的电压保持不变;电容器先充电后与电源断开,电容器的电荷量保持不变.

(2)用决定式C =

εrS

4πkd

分析平行板电容器电容的变化. (3)用定义式C =Q

U 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.

(4)用E =U

d

分析电容器极板间场强的变化.

【例3】 如图9所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )

图9

A .电荷将向上加速运动

B .电荷将向下加速运动

C .电流表中将有从a 到b 的电流

D .电流表中将有从b 到a 的电流

[规范思维] 本题中先由几个点的电势,找出等势点,再由等势线画出电场线,而寻找等势点是解题的关键.

[针对训练3] 平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部.闭合开关S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图10所示,则( )

A .保持开关S 闭合,带正电的A 板向

B 板靠近,则θ增大 B .保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变

C .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大

D .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变

图10

【基础演练】

1.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图11).设两极板正对面

积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若()

图11

A.保持S不变,增大d,则θ变大

B.保持S不变,增大d,则θ变小

C.保持d不变,减小S,则θ变小

D.保持d不变,减小S,则θ不变

2.如图12所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调

电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时

受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是()

图12

A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大

B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小

C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大

D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小

3.如图13所示,平行直线AA′、BB′、CC′、DD′、EE′,分别表示电势-4 V、

-2 V、0 V、2 V、4 V的等势线,若AB=BC=CD=DE=2 cm,且与直线MN成30°角,

则()

图13

A.该电场是匀强电场,场强方向垂直于AA′,且右斜下

B.该电场是匀强电场,场强大小E=2 V/m

C.该电场是匀强电场,距C点距离为2 cm的所有点中,最高电势为4 V,最低电势为-4 V

D.若一个正电荷从A点开始运动到E点,通过AB段损失动能E,则通过CD段损失动能也为E

4.有一静电场,其电场强度方向平行于x轴.其电势φ随坐标x的改变而变化,变化的图线如图14所示,则图中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是(设场强沿x

轴正方向时取正值)()

图14

5.如图15所示,足够长的两平行金属板正对着竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连.闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速释放,

最终液滴落在某一金属板上.下列说法中正确的是()

图15

A .液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线

B .电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大

C .电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越短

D .定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长

6.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P 点,如图16所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,Ep 表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )

图16

A .U 变小,E 不变

B .E 变大,Ep 变大

C .U 变小,Ep 不变

D .U 不变,Ep 不变

7.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为1

2d ,其他条件不变,这时两极板间电势

差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是( )

A .U 2=U 1,E 2=E 1

B .U 2=2U 1,E 2=4E 1

C .U 2=U 1,E 2=2E 1

D .U 2=2U 1,

E 2=2E 1 【能力提升】 8.图17中A 、B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC ⊥BC ,∠ABC =60°,BC =20 cm ,

把一个电荷量q =10-

5 C 的正电荷从A 移到B ,电场力做功为零;从B 移到C ,电场力做

功为-1.73×10-

3 J ,则该匀强电场的场强大小和方向是( )

图17

A.865 V/m,垂直AC向左

B.865 V/m,垂直AC向右

C.1 000 V/m,垂直AB斜向上

D.1 000 V/m,垂直AB斜向下

9.如图18所示,水平放置的两平行金属板A、B接在U=4 000 V的直流电源上,两极板间距离为2 cm,A极板接地,电场中a点距B极板1 cm,b点和c点均距A极板0.5 cm,求:

图18

(1)a点的电场强度;

(2)a、c之间的电势差;

(3)电子在b点的电势能;

(4)电子从a点运动到c点,电场力做的功.

10.如图19所示的电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各面电势已在图中标出,现有一质量为m的带电小球以速度v0,方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,要使小球做直线运动.问:(1)小球应带何种电荷?电荷量是多少?(2)在入射方向上小球最大位移量是多少?(电场足够大)

图19

11.如图20所示,两个带等量异种电荷、竖直放置、电容为C、间距为d的平行金属板,两板之间的电场可视为匀强电场.此外两板之间还存在一种物质,使小球受到一个大小为F=kv(k为常数,v为小球速率)、方向总是背离圆心的力. 一个质量为m,带电荷量为-q的小球,用长为L(L<d)的不可伸长的细线悬挂于O点,将小球拉至水平位置M,由静止释放,当小球向下摆过60°到达N点时,速度恰为零(细线始终处于伸直状态).则:

图20

(1)左极板带电量Q是多少?

(2)小球到达N点时的加速度大小是多少?

(3)小球的最大速度是多少?此时细线上的拉力是多少?

易错点评

1.电容器两板间的电压不能用电压表测量,因为电容器可通过电压表内的线圈放电.一般用静电计测量电容器两板间的电压.

2.电容器充放电时,在电路中有短暂的充电电流或放电电流,要特别注意放电电流的方向.另外要理解充放电时,并不是电荷通过了电容器.

3.在电容器两板间插入金属板时,相当于电容器两板间距离减小,即电容要变大.

电容器的电容(导学案)

第八节《电容器的电容》第1课时学案 一、电容器 1.构造:彼此而又的两个_______,就构成一个电容器.符号 2.功能:(1)充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,就能使两个极板上带上____________,这个过程叫做电容器充电.与电源正极相连的极板带电,与电源负极相连的极板带电。 (2)放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的________就会________,电容器失去了电荷,这个过程叫做放电. 3.带电荷量Q:是指一个极板所带电量的绝对值. 二、电容 1.定义:电容器的带电量Q与两极板电压U的比值,叫电容器的电容. ★2.定义式:C=____________ 3.电容在数值上等于使两极板间电压为1V时电容器需要带的电荷量。 4.单位:国际单位制:法拉。符号:F,1 F=1 C/V。1 F=________μF=______pF. ★5.物理意义:表示 6.标矢量性:只有大小,没有方向. 探究实验一:电容器的带电量Q与其两极板电压U的关系 电荷量Q Q Q/2Q/4Q/8Q/16

三、平行板电容器的电容 实验探究二:平行板电容器的电容与两极板正对面积、间距、电介质的关系 方案一:静电计测电压,电量一定时,根据电压大小可定性判断电容大小 1、保持Q和d不变, S越小,静电计的偏转角度越大, 说明电势差U 大,C ; 2、保持Q和S不变, d越大,静电计偏转角度越大,说明电势差,C . 3、保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度减小,说明电势差U ,电容C . 方案二:万用电表直接测电容 1、保持距离d和介质不变,改变面积S,记录数据,并作图正对面积S403224168 电容C/nF

高中物理《电容器的电容(9)》优质课教案、教学设计

第一章第8 节电容器的电容教学设计 一、教学目标 1.指导电容的观念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象。 2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义式,并会应用定义式进行简单的计算。 3.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式。 二、教学重难点 重点:电容概念,定义式,平行板电容器电容公式。 难点:电容概念。 三、教学过程 (一)引课 1.播放视频《水球的爆炸过程》,提出问题:气球为什么会爆炸?引导“水压”。 2.往杯子里倒水,会有水压吗?“会!” 3.容器在储存水的时候,自然会产生水压,水压过大,容器会爆炸。 4.展示课题:电容器的电容 (二)电容器 1.了解电容器结构 (1)观察主板,展示电容实物。 (2)播放视频《拆解电容器》,了解电容器的内部结构。 (3)介绍平行板电容器结构。 2.电容器充放电 过渡:电容器作用是什么? 【演示实验】电容器接交流电源,直接引线短接,观察“电火花”。 充电时,有短暂的充电电流,电容器极板带电,有正极板和负极板。极板所带电荷量,称为电容器的带电量。充电后,正负极板电荷由于相互吸引而保存下来,极板间存在匀强电场。能量以电场的形式储存起来。 放电时,正负电荷相互中和,有短暂放电电流。放电后,不存在电场,电场能转化为电能。 【学生分组活动】体验二极管的充电、放电。

Q 过渡:容器储存水后会有水压,那么电容器储存了电荷后,会有? 【演示实验】测量电容器的电压,知道充电的电容器存在电势差。 3. 探究电容器电荷量与电压关系 猜测:电容器的电压和什么有关?对比水量与水压。 (1) 理论分析。电荷量越多,电场越强,根据 U=Ed ,两极板间电势差越大。 (2) 实验探究电荷量与电压关系。 问题:怎样知道电容器储存电荷的多少呢?若一个充电的电容器,连接完全相同不带电的电容器呢?电荷量应该等量平分,电荷量减少一半。如果电荷量与电压成正比,电压也应该减少为原来的一半。可以通过测量电压,间接论证。 方案:单刀双掷开关,先充电,后平分。 推广:利用等量平分原理,可以得到电荷量的 1/4、1/8,实现多次测量。 (三)电容 过渡:将电荷量与电压成正比写成等式,引入常数 C 。 1. 电荷量与电压比值的含义。单位电压储存的电荷量,反映了容纳电荷的本领。 2. 电容定义式, C = 。单位:法拉。 U 3. 对比水杯理解电容概念。单位水压时容纳的水量,类似于水量比高度,相当于杯底的底面积。 4. 讨论:容纳电荷的本领与储存的电荷。 5. 巩固练习 1:下列关于电容和电容器的说法正确是( ) A. 电容器简称电容 B. 电容器 A 的电容比电容器 B 的大,说明 A 带的电荷量比 B 的多 C. 电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1V 时电容器需要带的电荷量 D. 由公式 C=Q/U 知,电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比,与电容器所带的电荷量成正比 答案 C

《电容器的电容》导学案

课时1.8电容器的电容 1.知道什么是电容器,了解常用的电容器。 2.知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时能量的转化。 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.通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素,知道平行板电容器电容公式C=,知道改变平行板电容器的电容大小的方法。 1.电容器 (1)在两个相距很近的平行①金属板之间夹上一层电介质就组成了一个平行板电容器。实际上,任何两个彼此②绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。 (2)把电容器两极板分别与电源正负极相连,使两极板分别带上③等量的异号电荷的过程叫作充电。充电过程中由④电源获得的电能储存在电容器中。 (3)用导线连接充电后的电容器的两极板,两极板上的电荷⑤中和的过程叫作放电,放电过程中⑥电场能转化为其他形式的能量。 2.电容 (1)电容器所带的⑦电荷量与两极板间的⑧电势差的比值叫作电容器的电容,用公式表示为 C=⑨。 (2)一个电容器的电容是个常量,它表征了电容器⑩储存电荷的特性。 (3)在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号F,实际中常用的电容单位还有微法、 皮法。 (4)理论和实验表明,影响一个电容器的电容大小的因素有夹在极板之间的电介质、两极板的正对面积和两极板之间的距离,这个关系用公式表示为C=,式中εr是一个常数,称为电介质的相对介电常数。 3.常见电容器 (1)可变电容器通过转动动片,使两组铝片的正对面积发生变化来改变电容。 (2)加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,这个极限电压叫作击穿电压。电容器外壳上标示的是额定电压,这个数值比击穿电压要低。

主题1:认识电容器 阅读教材中“电容器”标题下的内容,回答下面的问题。 (1)电容器的主要作用是什么? (2)说说平行板电容器的基本构造。电容器两极板上的电荷分布在哪里?什么是电容器的电荷量?板间电场强度有哪些特征? (3)电容器是如何充放电的?充放电过程中电流方向、电容器的电荷量、板间电压、板间电场强度各发生怎样的变化?怎样从能量的角度理解电容器的充电和放电? 主题2:电容器的电容 阅读教材中“电容”部分的内容,回答下列问题。 (1)为什么把电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值定义为电容器 的电容C?为什么不直接用电容器所带电荷量Q来表示电容器容纳电荷的本领? (2)图示是一个横截面积为S的圆柱形容器,容器内水的体积V与盛水的深度H之间有什么关系?能不能说横截面积S越大,容器盛水量V就越多?横截面积S反映了容器的什么本领?如果把电容器容纳电荷与此容器容纳水作类比,那么电容器的电容C与容器的哪一个量类似? 主题3:探究影响平行板电容器电容的因素 问题:阅读教材中“平行板电容器的电容”部分的内容,回答下列问题。 (1)在研究“影响平行板电容器电容的因素”实验中是否直接测量了两板间的电势差U?本实验通过观察什么来比较电势差的变化? (2)本实验并没有直接定量计算电容器的电容C,实验中又是如何知道电容C的变化的? (3)电容器的电容与多个因素有关,实验中如何研究各个因素单独对电容的影响?本实验能否得出各个因素对电容的定量影响? 主题4:电容概念的建立 (1)阅读教材中的相关内容,将电容器与教材图1.8-3(不同容器,使其中的水位升高1 cm,所需的水量是不同的)中盛水容器进行类比,说说你对电容器电容的理解,归纳总结电容器电容的物理意义,写出电容的单位及它们之间的换算关系。 (2)电容的定义式为C=,怎样理解这三个量之间的关系?某一电容器的是否变化?为什么电容的定义式又可写作C=? (3)阅读教材中的相关内容,谈一谈电容器使用过程中需要注意的问题。击穿电压是不是额定电压?如图所示的电容器的电容是多少?图中的电压值是指什么电压?

高中物理《电容器的电容(7)》优质课教案、教学设计

教学设计 【教学目标】 1、深入理解老王的“苦”与“善”,把握老王的性格特点。 2、体会作者的平等意识与人道主义精神,引导学生关爱普通人。 【教学重点】:理解“愧怍”隐藏的深刻含义。 【教学难点】:领会作者与人物的思想感情,联系身边的人,关注、关爱他人。 【教学过程】 一、导入: 人力车夫在中国是个古老的职业,他们是辛苦的,靠双脚丈量土地维持生活,有个诗人写了一首诗,是他们生活的真实写照: 人力车夫 文/ 雪山白莲 三个轮子, 承载着全家的嘱托, 车夫的背,压得微驼。 风里来,雨里去, 一次次颠簸之后, 熟记了城里的每一个坎坷。 夏天的汗滴, 已凝结成严冬的寒霜, 染得两鬓,一片斑白。 轮子始终在缓慢的旋转, 终点又成了起点, 怎么也量不尽眼前的路。 但车夫喜欢这样, 有路就意味着 ——有了生活的希望!

生活有时也很简单: 一口干涩的馒头, 一瓶浑浊的冷茶, 一抔(pōu)干燥的黄土, 就能给自己的灵魂, 带来永久的宁静。 我们今天要学习的课文里的主人公老王就是这样一个贫苦的人力车夫,他虽然生活在社会 的底层却有着金子般的心灵,下面就让我们跟随作者杨绛先生走近老王。(板书) 二、检查预习(给下面的字注音): 伛攥惶恐荒僻塌败取缔骷髅翳滞笨愧怍 三、作者简介: 杨绛(1911 年7 月17 日—2016 年5 月25 日),本名杨季康,江苏无锡人,中国著名 女作家、文学翻译家和外国文学研究家、钱锺书夫人。 杨绛通晓英语、法语、西班牙语,由她翻译的《唐·吉诃德》被公认为最优秀的翻译佳作,到2014年已累计发行70 多万册;她早年创作的剧本《称心如意》,被搬上舞台长达六十多年,2014 年还 在公演;杨绛93 岁出版散文随笔《我们仨》,风靡海内外,再版达一百多万册,96 岁成出版哲理 散文集《走到人生边上》,102 岁出版250 万字的《杨绛文集》八卷。2016 年5 月25 日,杨绛逝世,享年105 岁。 钱钟书(1910—1998),江苏无锡人。学者,作家,著有小说《围城》和学术著作《谈艺录》《管锥编》等。 四、写作背景: 文章作于1984 年。这是一篇回忆性的散文,作者记叙了自己从前同老王交往中的几个片段,当时正是“文化大革命”时期,作者夫妇被认为是“反动学术权威”,但是,任何歪风邪气对老王都没 有丝毫影响,他照样尊重作者夫妇。由此与老王的交往深深的印刻在了作者的脑海之中…… 五、设疑自探: 请同学们出声朗读课文,思考下面的问题。(在文中找出相关语句标记出来) 1、老王的生活境况怎样? 2、文中记叙了与老王交往过程中的哪几件事?通过这些叙述与描写,你认为老王是一个怎样的人?

电容电容器 学案

电容和电容器学案 一、预习内容: 1、认识电容器 1、电容器的定义及构造: 2、电容器的种类: a、按容量划分: b、按材料划分 c、常用电容 3、电容器符号: 4、电容器的参数: 5、特性 小试身手: 1、关于电容器下列说法正确的是() A、两个相互靠近的绝缘体 B、两个相互靠近的导体 C、两个相互绝缘而又彼此靠近的导体 D、两个彼此靠近而又相互绝缘的导体所组成的装置 2、关于电容器,下列说法正确的是() A、储能元件 B、耗能元件 C、既是储能元件又是耗能元件 D、以上都不正确 2、电容量 1、电容量的物理意义: 2、电容量定义及公式: C=_________________ 3、式中各符号含义及单位 Q——_____________,单位是________,符号为________; U——_____________,单位是________,符号为__________; C——______________,单位是________,符号为__________. 单位换算1 F =_______ F = _______ pF 注:电容反映了电容器储存电荷能力的大小,它只与电容本身的性质有关,

与电容器所带的电量及电容器两极板间的电压无关。 小试身手 1、某电容器的电容为C,如不带电时它的电容是() A、0 B、小于C C、大于C D、C 2、关于电容,下列说法正确的是() A、电容就是电容器所带电荷量与它的两级板间的电压的比值 B、电容与电容器所带电荷量成正比 C、电容与电容器两极板间的电压成反比 D、以上都不正确 3、将一个电容为6.8 F的电容器接到电动势为1000 V的直流电源上,充电结束后,求电容器极板上所带的电量。 4、电容器和电容的区别? 三、平板电容器的电容 1、什么叫平行板电容器? 2、其电容量与极板的__________成正比,与极板间的________成反比,并与___________的性质有关,即: C=___________________ 式中: ε—________(或电容率),由电介质性质决定,单位________。 S—电容器极板的__________,单位________; d—电容器极板间的__________ ,__________; 小试身手: 1、以空气为介质的平行板电容器,若增大两极板的正对面积,电容量将________;若增大两极板间的距离,电容量将__________;若插入某种介质,电容量将_________。 2、如果把一电容器极板的面积加倍,并使其两极板之间的距离减半,则___ ①电容增大到4倍;②电容减半; ③电容加倍;④电容保持不变 达标检测: 一、填空题 1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________ 又_______________ 的导体,都可以看成一个电容器. 2.电容器所带的______________它的俩极板间____________的比值,叫做电容器的电

高中物理人教版选修3-1学案:第一章 静电场1.8电容器的电容

8 电容器的电容 学习目标 1.知道什么是电容器,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象. 2.理解电容概念及其定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会用来进行有关的计算. 3.通过实验了解影响平行板电容器的电容与哪些因素有关,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器的电容大小的方法. 自主探究 1.电容器的作用:电容器就是的容器. 2.电容器的构造:由两个、的导体组成. 3.电容器的工作过程:充电:使电容器两个极板带上的过程;放电:使电容器两极板上电荷的过程. 4.电容的物理意义:电容是表示电容器本领的物理量. 5.电容定义式:,C与电容器是否带电、所装电荷量、两极板间电势差,而是由电容器决定. 6.单位:(F),1 F= μF= pF. 7.平行板电容器电容的决定式:,其中k为,d为,S 为,εr为(描述两导体间绝缘介质特性). 合作探究 【活动一】知道什么是电容器,认识常见的电容器,感知电容器的充、放电现象 1.请仔细阅读教材“电容器”的内容并观察拆开的一个电容器,完成以下问题: 构造:两个相距很近的中间夹上一层,就组成一个最简单的电容器,叫做.实际上,任何两个彼此又的导体,都可以看成一个电容器. 2.请观看演示实验,认识充放电过程的特点,完成以下问题: 充电: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电荷,这个过程叫充电.充电过程中由电源获得的储存在电容器中. 放电:用把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不

带电了,这个过程叫放电.放电后,转化为其他形式的能量. 【活动二】理解电容器的电容概念及其定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并会用来进行有关的计算 请仔细阅读教材“电容”的内容,完成以下问题: (1)定义:一个电容器所带的与电容器两极间的的比值,叫做电容器的电容. (2)定义式:C= . (3)物理意义:电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为时电容器要带的电荷量,需要电荷量多,表示电容器的电容,电容是表示电容器的物理量. (4)单位:国际单位制中,电容的单位是,简称,符号是.常用的单位还有、.如果一个电容器带1C的电量,两极板间的电势差是1 V时,这个电容器的电容就是.1 μF= F;1 pF= F. 特别提醒:电容器的电容大小是由本身的特性决定的,与极板间电势差、电容器带电荷量多少及带不带电荷无关. 【活动三】通过实验了解影响平行板电容器的电容与哪些因素有关,了解平行板电容器的电容公式,认识常见的电容器,知道改变平行板电容器的电容大小的方法 1.实验探究决定电容大小的因素: 实验1:保持极板上的电荷量Q不变,两极板间的距离d也不变,改变两个极板的正对面积S,观察得知两极板间电势差的变化,判断电容C与正对面积S的关系. 实验2:保持Q、S不变,改变距离d,采用实验1的方法,判断C与d的关系. 实验3:保持Q、S、d都不变,在两极板间插入电介质,判断电介质的存在对电容C的影响. 电容决定式:. 2.请仔细阅读教材“平行板电容器的电容”的内容,完成以下问题: 平行板电容器的电容表达式C=,式中各字母代表的物理量分别是;真空中的相对介电常数等于,所有介质的相对介电常数均1.由静电计的指针偏转可推知两导体间的大小. 3.仔细阅读教材“常用电容器”的内容,完成以下问题: 电容器在我们当今生活中随处可见,如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器.

电容器的电容教案

电容器的电容教案 教学目标 一、知识目标 l .知道什么是电容器以及常用的电容器. 2.知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时能量的变化. 3.理解电容器电容的概念及其定义C=U Q ,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. 5.知道公式C=kd S πε4及其含义. 二、能力目标 1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力. 2.提高学生综合运用知识的能力. 三、德育目标 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. 教学重点 电容的概念. 教学难点 电容的引入. 教学方法 类比法、实验探究法、讨论法. 教学用具 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)、电池组、导线(若干)、联等. 投影仪、投影片. 课时安排 l 课时 教学过程 [投影本节学习目标与学法指导] (一)学习目标 1.知道什么是电容器和电容器的功能. 2.理解电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量. 3.会计算平行板电容器的电容. 4.知道常用的电容器有固定电容器和可变电容器两大类. (二)学法指导 1.仔细观察实验现象,通过实验了解电容器的特点. 2.类比理解电容器的电容. 3.结合知识点的联系分析判断实际问题. [学习目标完成过程] [引入] [实例引入] 教师出示电容器示教板(上装各种电容器). [提问]

大家是否认识这些电学元件? [引入] 虽然看起来形式各异,但这些电学元件都是电容器,它在电子仪器中有广泛的应用.本节来认识电容器及其相关问题: [板书]电容器的电容. 二、新课教学 (一)电容器 [实例探究] 教师出示一纸质电容器并将其拆开,请大家观察它的构造. [学生活动] 结合实物投影图示和教师点拨分析. [学生汇报观察结果] 该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘) [引申]电容器的概念. 类似这样,任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成一个电容器. [实例分析] 相邻两同学是否构成电容器? (构成,中间空气绝缘,人是导体且靠得近) 两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器? (构成,金属板导电是导体,这种电容器叫平行板电容器,其中的绝缘物质称之为电介质) [学生活动] 结合上面分析阅读课本相关内容再思考. [演示] 按图连接电路(注意电源电压不得超过电容器的最大耐压值). 当S接n和接6时,观察电流表指针的偏转情况. [现象] 当S接a时,电流表指针发生偏转. 当S接b时,电流表指针反向偏转. [CAI课件模拟上述过程] S接a时: S接b时: [学生活动] 观察现象,分析规律. [教师点拨学生汇报] 1.当电容器的两个极板与电源的两极相连时,电路中有电流通过,使电容器的两个极板带上异种电荷,这个过程叫充电. 2.当用导线把已经充电的电容器两极板连接起来时,导线中也有电流通过,最后使电容器的极板不带电,这一过程叫放电. [引申]由于放电的最终结果是两极板都不带电,说明原来两极板所带电荷量异性等

《电容器与电容》教学设计方案

《电容器和电容》教学设计方案

分钟 讲授新课 。20分钟一、电容器 1.结构:极板、介质 展示纸质电容器的结构图片,引导 学生自己总结得出构成电容器两个条 件(极板、介质)。 思考题:1.相邻两个同学能否构成电 容器2.两个平行金属板夹上一层绝缘 物质能否构成一个电容器 2.种类:固定电容器和可变电容器(其 中包括半可变电容器) 设问:实际生活中除了水桶还有什么 容器可以用来装水呢 } 展示多种类型的电容器实物图。 3.电容器的电路符号: 提出平行板电容器的形状以及电容的 英文单词capacitance来帮助学生记 忆)。 观察实物图片,获得感性认识, 并在老师的引导下自我总结出电 容器的构成条件。 通过实物图对电容有个初步的感 性认识。 完成任务书基本知识第二题。 # 在看的过程中要找到手中的电容 器的类型,看完以后回答老师提 问。 ^ 课本中电容器的实物图 片资料不多,学生在平 时的生活中又极少直接 接触过电容器,因此通 过大量的电容器的图 片、文字资料,使学生 得到感观上的刺激,激 起学习的兴趣。 从学生的答案中总结出 装水的容器有很多种, 虽然它们的形状或者大 小各异,它们都有个共 同的地方就是可以用来 储存水,进行类似比较 引入电容器的种类。 将抽象的物理量用直观 形象的事物来类比, 提出方法帮助学生记忆 ~ 二、电容 1.电容 采用生动的Flash动画体现水桶的截 面积S表征了容纳水的本领引入电容 的概念。 并在类比中得出电容的定义式 通过类比及回忆电阻与电流电压的关 系来强调电容是电容器的固有特性, 思考题:1.甲同学说:“电容器带电越 多,电容越大,不带电时,电容为零”.此 说法对吗为什么 2.乙同学说:“若A电容器带电比B电 容器带电量多,则A的电容就比B的电 容大”.此说法对吗为什么 2. 引入单位1 F = 10 6 F = 10 12 pF 通过分析、探究理解电容的比值 定义式理解物理科学研究的常用 方法:比值定义法、类比法。 ! ! 通过类比理解电容的物理意义。 并在老师的引导下记忆电容的单 位及相关的数量级关系。 完成任务书基本知识第3、4题 利用Flash动画进行演 示,将抽象的模型形象 化,帮助学生理解。用 水桶的截面积S表征了 容纳水的本领,使学生 理解电容的物理意义。 ¥ 提出比较大小和极差的 方法去帮助学生记忆。 U Q C

电容器的电容(导)学案

1.8《电容器的电容》学案 【学习目标】 1.知道什么是电容器以及常用的电容器。 2.理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。 3.知道电容公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。 4.会对平行板电容器问题进行动态分析。 【课前预习】 一、电容器 1、生活中的电容 如右图所示,各种各样的电容器,你知道它们 的作用吗?你能举出生活中应用电容的几个实例 吗? 2、电容器 (1)电容器的构成 在两个相互靠近的平行金属板中间夹上一层________,就构成了一个平行板电容器,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,即可构成一个______。 (2)电容器的充电放电 ①充电:电容器两板分别接在电源两端,两板带上_______电荷的过程。在充电过程中,电路中有短暂的________,充电过程中由电源获得的电能储存在电容中,称为电场能。 ②放电:充了电的电容器的两极板用导线连接,使两极板上正、负电荷_______的过程。在放电过程中,电路中有短暂的________,放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能。 说明:当电容器与电源相连时其两板间的电势差不变,当与电源断开时其电荷量不变。 二、电容 1、电容器所带电荷量Q:是指_____个极板所带电荷量的_______。 2、电容C 思考:实验表明电容器所带电荷量与其两板的电势差成正比,甲电容器两板各带

2 C电荷量,板间电压为2000 V,乙电容器两板各带 3 C电荷量,板间电压为2000 V,谁容纳电荷的能力大呢?(甲容纳电荷的本领大) 结论:①电容:电容器所带_______与电容器两极板间的________的比值。可用电容器的电容来描述电容器容纳电荷的本领。 ②表达式:C=Q U ③在国际制单位中,电容的单位是法拉,符号是F,1F=6 10μF=12 10pF。其含义是当电容器带1C的电荷量时两板间的电势差为1V。 思考: C由Q、U决定吗?(不是,C是比值定义式,它们仅是数量上的关系式)3、电容的决定因素 (1)在课本第30页的演示实验表明,当保持Q和d不变时,电容C随正对面积S的____而______;当保持Q和S不变时,电容C随板间距离d______而______;当保持Q、d和S不变时,在板间放入不同的电介质其电容不同。(2)理论分析表明:影响平行板电容器的电容有关的因素:_______、_______和_________。其表达式为C=_______,当电容器内没有电介质时,C=_____。 说明:其中 r 为相对介电常数,它是与电介质的性质有关。由于空气的介电常数接近1,故可忽略空气对电容的影响。 4、常用电容器 (1)固定电容器:电容是不变的,用符号_______表示。 (2)可变电容器:电容是可变的,用符号____ 表示。 (3)电容器的两个重要参数: ①额定电压:正常工作所能承受的电压。 ②击穿电压:电容器工作时不可超过的极限电压,超过这个极限电压,电容器将会损坏。 【预习检测】 1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )

高中物理第一章静电场电容器与电容导学案新人教选修

第八节、电容器与电容(1课时) 教材分析: 教材首先讲解了电容的功用,通过介绍电容器的构造及使用,使学生认识电容器有储存电荷的本领,同时介绍了电容的概念、定义式,再讲解电容器的电容与哪些因素有关.整个这一节的内容,是后面学习LC振荡电路的必备知识,是学习交变电路和电子线路的基础,关于电容器的充放电现象和电容概念,是高中物理教学的重点和难点之一,又比较抽象,因此再教学中,可以多增设实验,让学生易于理解和接受,同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力. 一、教学目标 (一)知识与技能 1、通过媒体展示电容器实物让学生知道什么是电容器及常见的电容器的构成; 2、通过电容充放电现象的实验演示让学生理解电场能的基本概念,知道电容器充电和放电时的能量转换; 3、通过多媒体展示“水容量”和“电容量”的动态变化过程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、通过实验演示让学生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,培养学生分析问题与解决问题的能力。 (二)过程与方法 结合实物观察与演示,通过学生的亲自实践与体会,在具体练习的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;电容器两极带等量异种电荷,让学生体会物理学中的对称美。。 二、重点、难点、疑点及解决办法 1.重点 电容的概念,影响电容大小的因素

2.难点 电容的概念,电容器的电量与电压的关系,电容的充、放电 3.疑点 两极间电势差增加1伏所需电量的多少是衡量电容器电容大小的标志。 4.解决办法 用充了电的电容器短路放电产生白炽的火花使学生感受到电容器有“容纳(储存)电荷” 的功能。为使学生理解充、放电的抽象过程。用自制的充放电的电路中的示教电流表显示充、放电过程,为使学生理解电容器电量与电压的抽象关系,不同电压、不同电容的电容器充电再放电时的声音与亮光形象的展示这一抽象关系。运用演示实验讲授这一课,可取得较好的教学效果;若只停留在理论上和抽象的论证,学生是难以理解和接受的 三、教具准备:常见的电容器示教板,带电羽的平行板电容器,静电计,介质板,感应起电机,电线,各种电容器(包括“25V 4700μF”电容一只和一个可用来拆开的纸制电容器),学生电源一个,导线若干,起电机. 四、教学方法:实验教学法 五、教学过程: (一)、复习、演示,引入新课 两块相互靠近,平行放置的金属板,如果分别带上等量异种电荷,它们之间有没有电场?(同时板画) 两金属板间有没有电势差? 教师归纳小结: 由此可见,相互靠近的两金属板构成的装置具有储存电荷的 作用,或者说它可以容纳电荷,而两板所带正、负电荷越多,板 间电场就越强,两板间的电势差就越大(稍作解释)。 那么有什么方法可以使两金属板带上正、负电荷呢? 将两金属极分别按到电源的正、负两板上(同时画出电路)。 (实验演示1)将“25v 4700μF”电容器(出示实物)充以16V电压,然后短路放电产生白炽的火花,并发出较大的声响。(激发学生学习本节兴趣)然后教师明确告诉学生“电容器可以容纳电荷”。

电容器与电容教学设计

《电容器与电容》教学设计 湖北省监利县柘木高级中学易国平 【学习任务分析】 本节知识与生活联系比较紧,几乎所有电气设备都要用电容器,学生学习兴趣比较浓厚,且本节知识对学生逻辑推理能力要求较高,因此,本节知识在许多题目中出现频率很高,甚至是高考的热点问题,这也体现了对本节知识的教学也尤为关键。教材首先讲解了电容器的功用,通过介绍电容器的构造及使用,使学生认识电容器有储存电荷的本领,同时介绍了电容的概念、定义式,再讲解电容器的电容与哪些因素有关。整个这一节的内容,是后面学习LC振荡电路的必备知识,是学习交变电路和电子线路的基础,关于电容器的充放电现象和电容概念,是高中物理教学的重点和难点之一,又比较抽象,因此,可多增加一些实验会有更好的教学效果。 【学习者分析】 } 学生对本节知识是个全新的,陌生的情景,同时对本节知识也充满了好奇与期待,学习也很主动,在本节中还配合有物理实验,也会进一步激发学生学习物理的兴趣。 【教学目标】 1.知识与物理原理 ①知道什么是电容器以及常用的电容器。 ( ②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。 ③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。 ④会对平行板电容器问题的动态分析。 2.能力目标 { ①知道利用比值法定义物理量。 ②学会在实验中用控制变量法的实验方法,提高学生综合运用知识的能力。 3.情感目标 结合实际,激发学生学习物理的兴趣。

【 教学重点】 电容的概念。 【教学难点】 电容的定义和引入。 ; 对平行板电容器的动态分析。 【教学方法】 启发式、探究式、类比法。 【教学用具】 ^ 静电计、平行板电容器、多媒体、电源、导线、电键。 【教学过程】 感知电容器(展示各种各样电容器的图片) ( CBB60型金属化聚丙烯 薄膜电容器 CBB61型金属化聚丙烯 薄膜电容器 】 CBB65型金属化聚丙烯 薄膜电容器

电容器的电容(导学案)含答案

电容器的电容导学案 【学习目标】 1.知道电容器的概念和平行板电容器的主要构造. 2.理解电容的概念及其定义式. 3.掌握平行板电容器电容的决定式,并能用其讨论有关问题. 【自主预习】 一、电容器 1.电容器:储存电荷和电能的装置.任何两个彼此_____又相距很近的________,都可以看成一个电容器.2.电容器的充放电 (1)充电:把电容器的两极板分别与电池组的两极相连,两个极板分别带上等量的_______电荷的过程,充电过程中,由电源获得的________储存在电容器中. (2)放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷________的过程,放电过程中,________转化为其他形式的能量. 二、电容 1.定义:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的_________的比值. 2.定义式:_________ 3.单位:电容的国际单位是________,符号为F,常用的单位还有微法和皮法,1 F=106 μF=1012 pF. 4.物理意义:电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,在数值上等于使两极板间的电势差为_____时电容器需要带的电荷量. 三、平行板电容器 1.结构:由两个平行且彼此_______的金属板构成. 2.电容的决定因素:电容C与两极板间电介质的相对介电常数εr成_______,跟极板的正对面积S成______,跟极板间的距离d成_______ 3.电容的决定式:C= εr S 4πkd,εr为电介质的相对介电常数.当两极板间是真空时:C= S 4πkd,式中k为静电力常 量. 四、常用电容器 1.分类:从构造上看,可以分为__________和___________两类. 2.电容器的额定电压和击穿电压: (1)额定电压:电容器能够_________________时的电压. (2)击穿电压:电介质不被__________时在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会损坏.

选修3-1(16电容器和电容教案(DOC)

§1.6 电容器和电容 1.知道什么是电容器,知道常用电容器的分类及符号,认识常用电容器. 2.知道电场能的概念,了解电容器充放电过程及能量转化的特点. 3.理解电容的概念及其定义式C =Q U ,并能用来解决简单的问题. 4.知道平行板电容器电容的决定因素及其决定关系,并能用来进行相关分析. 1.重点难点 教学重点:电容公式的建立、理解与应用. 教学难点:根据所教学生的实际情况确定充放电过程的教学模式. 2.教学建议 本节知识与生活联系比较紧密,几乎所有电器设备都要用到电容器,学生学习兴趣比较浓厚,且本节知识对学生逻辑推理能力要求较高.教学中需对电容器给出定义,说明电容器的充放电过程,介绍电容器的结构和性能.电容器及其充放电过程可通过照相所用电子闪光灯引入.做好本节的“实验探究”活动对理解和掌握平行板电容器有很大的帮助. 1.电容器 (1)电容器:电容器是储存电荷和________的元件,任何两个彼此________又互相靠近的导体都可以看成一个电容器. (2)充电过程:使两个极板带上等量________(填“同种”或“异种”)电荷的过程.放电过程:使两个极板上电荷中和的过程,________转化为其他形式的能. (3)电容器的电荷量:电容器工作时,两极板分别带上了+Q 和-Q 的电荷量,则电容器的电荷量为________. 2.电容器的电容 (1)电容是电容器所带的________与电容器两极板间的________的比值.公式表示为C =________. (2)电容是表示电容器____________本领的物理量. (3)在国际单位制中,电容的单位是:________,符号是F ,1 F =1 C/V ,常用较小的单位微法(μF)和皮

电容器的电容教案(教师版)

第8节电容器的电容的教学设计 【教学目标】 1、知道什么是电容器,知道电容器充电和放电时的能量转换; 2、理解电容器电容的概念及定义式,能用来进行有关的计算; 3、掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。 【教学过程】 我们用相机照相时,光线不足的时候会打开闪光灯,可大家知道闪光的能量是从哪里来的呢?下图是一种带有内置闪光灯的照相机,相机内装有容量很大的电容器。 不但相机中含有电容器,生活中的许多电器中也都含有电容器。 电视、电脑、VCD等线路板。 这么多的电器中用到了电容器,电容器是什么样的元件?它的构造、原理和作用有哪些呢?(一)电容器 [教师活动] 出示一纸质电容器并将其拆开,请大家观察它的构造。 学生汇报观察结果:该元件有两片锡箔(导体),中间是一层薄纸(绝缘)。 课件展现 [教师板书]任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。 [教师活动]给学生出示相距10cm的两金属板,平行相对放置,并提出思考问题:这套装置能否构成一个电容器? 学生思考后回答:能,两金属板是导体,中间的空气是绝缘物体。 教师总结:这种电容器叫平行板电容器,其中的绝缘 物质为电介质。 [教师演示] 按图连接电路,提示学生注意观察实验 现象:当S接a和接b时,观察电流表指针的偏转情 况。 [学生总结] 当S接a时,电流表指针发生偏转。 当S接b时,电流表指针反向偏转。 教师用课件模拟电容器的充放电过程: (S接a)(S接b) [学生活动] 观察动画,总结电容器的充放电规律。

[教师点拨学生总结结论并板书] 1.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,两个极板将分别带上等量的异号电荷,这个过程叫充电。 2.当用导线把充电后的电容器两极板接通,导线中也有电流通过,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这一过程叫放电。 注意:我们把一个极板所带电荷量的绝对值叫电容器的所带电荷量Q。 [问题讨论] 独立思考后回答下题,可以看书寻找答案。 有电流就有电流做功,会消耗能量,在充放电过程中能量如何转化的? 学生思考后回答:充电:电源能量电场能 放电:电场能其他形式能 [类比探究] 水杯可以盛水,可称为水容器。水杯存水的本领大小由什么决定,电容器储存电荷的本领的由哪些因素决定呢? 【教师板书】 (二)电容 电容:反映电容器储存电荷的本领,用C来表示。 [学生活动] 如何分析水杯存储水的本领,先独立思考,然后再小组讨论回答下题。 学生思考后回答:可用水量比深度来判断水杯存水的本领。 [学生活动] 先猜想如何表示电容器的电容,然后阅读课本相关内容。 学生回答:电荷量与电压的比值来表示。 [教师总结]可用电容器所带电量与两板间电压的比值来描述电容器容纳电荷的本领。 学生活动:利用互联网搜索学习电容器的电容与容器所带电荷量Q、电容器两极板间的电势差U的关系是怎么得出来的。思考C与Q、U有关吗,C由Q、U决定吗? 学生思考后回答:C不由Q、U这些外界因素决定,因为C由电容自身决定。 [教师板书] 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,叫做电容的电容。 比值定义式:C=Q/U,C不由Q、U决定 物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量 单位:法拉符号:F 1F=C/V 1F=106μF=1012pF [学生活动] 电容器的电容与极板间的电压、极板所带的电荷量无关,那与什么因素有关呢?下面我们以平行板电容器为例来研究一下。 [教师板书] (三)平行板电容器的电容 [学生活动] 猜想平行板电容器的电容可能与什么因素有关? 学生回答:可能与极板面积、板间的距离、两板间的绝缘物质有关。 [学生活动] 思考用实验如何来探究电容跟这些因素间的关系? [师生总结] 采用控制变量法。 [实验步骤] (1)介绍静电计:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差。使用时把它的金属球跟一个导体相连(或者同时接地),从指针的偏转角度就可以测出两个导体问的电势差。 (2)实验探究

高中物理 第一章第8节《电容器的电容》导学案 新人教版选修3-1高二

课前自主完成 一、电容器 1.构造两个相距很近的________中间夹上一层__________,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个彼此______________ 又_____________的导体,都可以看成一个电容器。 2.充电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________电荷,这个过程叫充电。充电过程中由电源获得的__________储存在电容器中。 3.放电用__________把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷中和,电容器又不带电了,这个过程叫放电。放电后,__________转化为其他形式的能量。 二、电容 1.定义一个电容器所带的___________与电容器两极间的_________的比值,叫做电容器的电容。 注意:考虑比值定义的物理意义。 2.定义式C=。 3.物理意义电容器的电容在数值上等于使两极板间的电势差为时电容器要带的电荷量,需要电荷量多,表示电容器的电容,电容是电容器的物理量。 4.单位国际单位制中,电容的单位是________,简称________,符号是________。常用的单位还有________、________。 如果一个电容器带1C的电量时,两极板间的电势差是1V,这个电容器的电容就是________。 1uF=________F 1PF=________F 三、平行板电容器的电容 当两个极板间是真空时,电容的决定式:。 式中k为静电力常量。 当两极板间充满同一介质时,决定式为:。 式中εr是一常数,与有关,成为电解质的。空气的相对介电常数。 四、常用的电容器 常用电容器从构造上看,可分为和________________ 两类。常用的固定电容器有______________和_________________。 聚苯乙烯电容器以为电介质,通过改变 来改变电容。 电解电容器是用做一个极板,用做电介质,用浸过做另一个极板,电容。 加在电容器两极板的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被击穿,电容器损坏,这个极限电压称为。电容器外壳上标的是工作电压,或称,这个数值比击穿电压。 【自学质疑】 把不理解的知识点写在下面 课堂导学 【自学学情反馈】 小组合作检查学案完成情况。 【要点互动探究】 (一)正确理解和 点拨:1、是电容的式,具有普遍性,对一个给定的电容器,比值 是一个定值,与Q、U 关,是由电容器本身构造决定的 2、是平行板电容的式,虽然只能适应于电容器的定 量 计算,但对一般电容器可进行定性分析 例题1:对于一个电容器,下列说法正确的是() A. 电容器两板间电压越大,电容越大. B. 电容器两板间电压减小到原来的一半,它的电容就增加到原来的2倍. C. 电容器所带电量增加1倍,两板间电压也增加1倍. D. 平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关 规律总结: 变式训练:1.一平行板电容器的带电量Q=3×10-8C,两极板间的电压U=2V,则它 U Q C= d S kd S C ε π ε ∝ = 4 U Q C= d S kd S C ε π ε ∝ = 4

电容器的电容-教案

1.8电容器的电容 【教学目标】 1、知道电容器的概念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充放电现象。 2、理解电容的概念,掌握电容的定义公式、单位,并会应用定义式进行简单的计算。 3、通过实验了解影响平行板电容器大小的因素,了解平行板电容器的电容公式,知道改变平行板电容器的电量大小的方法。 4、体会类比的方法和控制变量法;培养学生科学探究的意识和能力;激发学习物理知识的兴趣。 【教学重难点】 电容概念的理解和平行板电容的决定式的探究 【教学方法】 网络学案导学法、启发式教学法、实验探究法、信息技术辅助教学法 【教学手段】 网络创新教学平台、PPT、动画课堂、实验演示、教学视频等。 【教学策略】 本节课中教师充分利用信息技术与各种学习资源整合,引导学生观察、思考激发学生的探究欲和求知欲。 【教学准备】 发布课前学案、教师浏览、批注学生的回帖 1、利用网络创新教学平台提供丰富的学习资源引导学生根据学习提示进行自主学习。 「设计意图:针对学生实际,设置学生力所能及的学习目标,通过提供形象生动的学习资源充分激发学生学习兴趣,调动学习积极性,培养自主学习能力,为课上学习做好铺垫和准备。」 2、利用网络创新教学平台发布了互动讨论,学生在根据课前学案的学习提示完成自主 学习后,提交对互动讨论问题的回帖。 「设计意图:教师通过浏览学生对互动讨论的回帖了解学生知识掌握的欠缺与不足,实现对学生的学习反馈,并能实现对所有学生学情的掌握。」 【教学过程】 (一)学习成果展示交流

1、实物投影电容器实物(可变电容器、电解电容器、陶瓷电容器) 师:课前同学们收集了电容器,这是其中的三个,哪位同学能区分这三个电容器? 2、实物投影剥开的纸介电容器实物 师:哪位同学能能结合这个剥开的纸介电容器说出电容器的结构? 「设计意图:学生通过课前收集、观察剥开的电容器,近距离的接触电容器并了解它们的外形和结构,在一定程度上能激发学生对电容器做进一步探究的欲望。课上展示让学生获得成就感,激发学生进一步的学习兴趣。」 3、解决互动讨论1 师:通过课前学案,同学们对电容器的工作过程和电容的概念有了初步的了解和认识,并提交了有关问题的回复,下面同学们浏览互动讨论1。 (1)教师点评概括学生讨论内容的不足。 (2)出示课前学案中提供的动画资源,要求学生结合这一动画边操作边说出充放电过程的特点。 「设计意图:电容器的充放电过程特点,对学生来说较抽象难懂,为了突破这一难点,通过创新平台在课前学案中提供“电容器充放电过程动画模拟”让学生通过动手操作充放电过程,观察形象直观的动画模拟,从而达到初步了解充放电过程特点的教学目标;课上再让学生自主展示课前的学习成果,让学生在展示的过程中获得学习的成就感激发学习乐趣更达到加深认识的目的。」 师:通过动画模拟了解电容器充放电过程的特点,实际电路是不是这样的呢?看实验! (3)演示实验1:

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