人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容备课课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第三册4 电容器的电容备课课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了内容索引，学习目标，活动方案，电势差或电压，检测反馈，答案A，答案B等内容，欢迎下载使用。
1．知道电容器的概念，通过实验观察电容器的充、放电现象．2．掌握电容的定义式、单位，会应用定义式进行简单的计算．3．认识常见的电容器．
1．观察拆开的电容器的内部结构．(1) 什么是电容器？【答案】 两个彼此绝缘的导体，当靠得很近且之间存有电介质时，就组成一个电容器． (2) 动动脑筋，你能利用身边的物品做一只电容器吗？【答案】 相邻两同学构成电容器，两枚硬币构成电容器等．(中间空气绝缘，人和硬币都是导体)
活动一：观察电容器的充电、放电现象
2．分组实验：观察电容器的充电、放电现象．(1) 实验目的观察电容器在充电、放电时电路中的电流情况和电容器两极板的电压情况，形成对充电、放电过程的正确认识． (2) 实验原理借助电流表的读数判断充电、放电电路中电流的流向和大小变化情况．借助电压表的读数，判断电容器两极板电势差在充电、放电过程中的变化情况．
(3) 实验装置如图所示，S2为单刀双掷开关，S2接通1时为充电过程，接通2时为放电过程．电流表的0刻度在表盘刻度的中间．
注意：实验前应合理选择电源、电容器和电阻(如电源用4节干电池，电容器的电容为220 μF，电阻的阻值为10 kΩ)，使充电、放电过程中的电流表和电压表既能工作在量程范围内，又能明显呈现两电表的读数大小变化，同时还具有恰当的充电、放电时间．
(4) 实验步骤①充电(使电容器带电的过程)：S2接通1，再接通S1，观察电流表、电压表指针偏转情况．实验现象：通过电流表的电流方向向______，电流表的示数逐渐变______，电压表的示数逐渐变______.②放电(中和掉电容器所带电荷的过程)：S2接通2，观察电流表、电压表指针偏转情况．实验现象：通过电流表的电流方向向______，电流表的示数逐渐变______，电压表的示数逐渐变______.③断开电路，整理器材．
(5) 现象分析电容器的充电过程，电源提供的能量转化为电容器的________能，与电源正极相连的极板带______电荷；电容器的放电过程，电容器的________能转化为其他形式的能．电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流；电路稳定时，电路中没有电流，电容器两端有____________________.
总结：充电电流与放电电流(1) 电容器两极板间的电介质是绝缘物质，所以充电结束后的电容器相当于断路．(2) 充电过程中，电荷由电源流向电容器，形成充电电流，且电流由电源正极流向正极板(与电源正极连接的极板)，正极板带上正电荷，负极板带上负电荷．(3) 放电过程中，电荷由极板流向用电器，形成放电电流，且电流由正极板流向用电器．
3．演示实验：用传感器观察电容器放电过程．一位同学得到的I－t图像如图所示，电源电压是8 V.(1) 在图中画一个竖立的狭长矩形(在图的最左边)，它的面积的物理意义是什么？【答案】 面积表示在0.2 s内电容器放出的电荷量．
(2) 怎样根据I－t图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量？试着算一算．【答案】 每个方格的带电荷量为 0.2×10-3 A·0.4 s＝8×10-5 C，数出格数约 42 格，电荷量 q＝3.36×10-3 C．
4．由于电容器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是异号、等量的．什么是电容器的带电荷量呢？【答案】 一个极板所带电荷量的绝对值．
1．探究电容器的带电荷量与电压的关系．对给定的电容器充电后，连接正负极的导线直接接触放电．
活动二：探究电容器的带电荷量与电势差的关系
(1) 现象分析：电压越高，看到的火花有什么不同？听到的声响有什么不同？此实验现象说明电压越高，电容器带电荷量将发生怎样的变化？【答案】 电压越高，看到的火花越亮，听到的声音越响．实验现象说明电压越高，电容器带电荷量越多．
(3) 将电容器与水容器进行类比，思考下列问题：①水杯存水的本领大小由什么决定，电容器储存电荷的本领如何描述？【答案】 水杯存水的本领大小由容积决定，电容器储存电荷的本领由电容决定．
②电容器的电容与电容器是否带电有关吗？【答案】 电容器的电容由本身结构决定，与是否带电无关．
2．探究不同电容器在相同充电电压下带电荷量的差异．对于给定的 22 V电压，对不同的电容器充放电：
现象分析：电压一定的情况下，电容越大，看到的火花有什么不同？听到的声响有什么不同？此实验现象说明什么？【答案】 电压一定的情况下，电容越大，看到的火花越亮，听到的声音越响．实验现象说明电容器的电容反映电容器容纳电荷的本领大小，在U一定的条件下，电容C越大，带电荷量Q越多．
阅读教材“常用电容器”部分，回答下列问题：1．电容器有哪些分类？【答案】 按电介质分：聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等；按电容是否可变分：固定电容器、可变电容器．2．什么是击穿电压？什么是额定电压？电容器外壳上标的是什么电压？【答案】 击穿电压：加在电容器两极板上的最大限度电压，电容工作时的电压应低于击穿电压．额定电压：指电容器长期工作时所能承受的电压，比击穿电压低．电容器外壳上标的是额定电压．
活动三：认识一些常用的电容器
【解析】 电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性．一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，因此A错误，C、D正确；由于电容是定值，由Q＝CU可知其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B正确．故选A.
2．如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是(　　)A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
【解析】 开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正确，B错误；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上下极板均不带电，C、D错误．
4．如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V，对电容器来说正确的是 (　　)A．是充电过程B．是放电过程C．该电容器的电容为 5×10-2 FD．该电容器的电荷量变化量为 0.2 C
(3) 距 B 极板 2 cm的M点处的电势．【答案】 M点距A板间距离为dAM＝d－dBM＝1 cm，A与M间电势差UAM＝EdAM＝20 V，又UAM＝φA－φM，φA＝0，可得φM＝－20 V．
6．心室纤颤是一种可能危及生命的疾病．一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动．某个心脏除颤器的电容器电容为15 μF，在某次使用中，充电至9.0 kV电压，如果电容器在2.0 ms 时间内完成放电，这次放电有多少电荷量通过人体组织？【答案】 Q＝CU＝15×10-6×9.0×103 C＝0.135 C．