人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场8 电容器与电容教学设计

这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-1第一章 静电场8 电容器与电容教学设计，共2页。教案主要包含了电容器，电容等内容，欢迎下载使用。
课题：§11.4  电容器 电容教学目的：1、知道什么是电容器以及常用的电容器2、能够从能量转化的角度认识电容器的充电和放电过程3、知道表征电容器性能的一些物理量，理解电容的定义式和物理意义4、知道平行板电容器的电容和哪些因素相关教学重点：电容的概念与定义式教具：各种家用电器电路图、各类电容器实物、平行板电容器教学过程：电容器是电气设备中的一种重要元件，在电子技术和电工技术中有很重要的应用。收音机、电视机、日光灯的起辉器、电风扇等中都有电容器。这节课我们就来学习电容器的有关知识。演示：将纸质电容器轻轻展开，直至露出电极的末端，观察电容器的内部构造。观察：电容器有两片锡箔，叫电容器的两个极板，两极板相距很近，用薄绝缘纸将其隔开；再从每个极板上用一根导线引出一个电极，用以连入电路。一、电容器⒈构造：两块导体用绝缘体隔开构成电容器。实际上，任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看作是电容器。电容器的种类多种多样。⒉常用电容器按导体的形状分：平行板~、柱形~、球形~按绝缘体种类分：陶瓷~、纸质（聚苯乙烯）~、空气~（绝缘体的属性很特别的话——还可以构成电解~）按结构与形态是否可以调节，可以分成：固定~、可变~实物展示：学生观察。我们已经从感性的角度认识了一些电容器，那么，电容器究竟怎样工作？为了描述电容器的性能，我们可以引进一些什么参量呢？我们先看电容器的工作过程。⒊电容器的工作⑴电容器的充放电板图：如图所示。分析：a、开关合电源——充电；b、开关在中间状态——容纳电荷；c、开关合导线——放电。从能量的角度看这个过程，就是，充电过程：其它形式的能（看电源的性质）转化成电场能；放电过程：电场能转化成焦耳热能。请注意这个电场能，它是非常微妙的（a、和电势能的区别与联系…；b、非耗散性能量——可逆向循环应用…）⑵电容器的带电特点：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧。板间形成匀强电场。⑶电容器的电量：一个极板所带电量的绝对值叫电容器所带电量。研究表明，同一电容器，电容器所带的电荷量Q 随两极间电势差U的增加而增加，电势差增加1V所需要增加的电量是相同的。所以对同一电容器，是一个与电量、电势差无关的常量。对不同时电容器，电势差增加 1V所需要增加的电量是不同的，即是不同的常数。这说明能够反映电容器容纳电荷方面的特性，我们用比值定义一个新的物理量——电容。二、电容⒈定义：电容器所带的电荷量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。⒉公式：C= 。或 C= 。⒊单位：法拉（F） 1 F = 10 6 μF（微法） =  10 12  pF（皮法） ； 1 F = 1C/V。⒋电容是标量。⒌物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量。电容器的电容在数值上等于使电容器两极板间的电势差增加 1 V 所需要的电量。需要的电荷多，表示电容器的电容大，在两极板间电势差相同的情况下，电容大的电容器极板上带的电量多，所以，从这个意义上可以说，电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。强调：⑴电容由电容器自身构造决定，对于一个固定电容器来说，C是定值，与Q和U无关，即使电容器不带电，U = 0，仍然有电容。类比：这如同一只装水的容器，容积由自身构造决定，并不决定于装不装水。要使电容器两极板间的电势差U达到一定值，所需的电荷量Q越大，电容器的电容C就越大．这种情形类似于两个不同的容器装水的情形(图12－20)，为使容器中的水达到相同的深度，需要的水量也不一样．⑵电容不是电容器的最大容电量，电压也不是电容器的允许最大电压。电容器的最大容电量，除与电容有关外，还取决于它可能达到的最大电势差。当两板间的电势差达到某一值时，板间电介质会被击穿而放电，电容器即被烧坏。此电势差叫做击穿电压。⒍电容器的击穿电压：电容器所能承受的最大电压。⒎一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积越大，距离越近，这个电容器的电容就越大；两个导体间电介质的性质也会影响电容器的电容。 作业布置：阅读教材；必修教材P50练习四；P52习题。