高中物理8 电容器与电容教学设计

[人教版—新课标物理选修3—1教案  第一章  静电场]

第七节 、电容器与电容（1课时）

教学目标

（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

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=10-6F=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。