《了解電容器》課例

教學(xué)目標(biāo)

（-）知識(shí)與技能

1、知道電容器的基本結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)常見(jiàn)電容器

2、了解電容器充電和放電過(guò)程

3、理解電容器電容的概念及定義式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算

4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系；掌握平行板電容器的決定

式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問(wèn)題.

（-）過(guò)程與方法

1＞定義電容器的電容，加深對(duì)比值定義法的認(rèn)識(shí)

2、經(jīng)歷影響平行板電容器電容因素的探究過(guò)程，嘗試用科學(xué)探究方法研究物理問(wèn)題

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)決定電容因素的探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生參與科學(xué)探究活動(dòng)的熱情和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)

度

重點(diǎn)：掌握電容的概念、定義式及平行板電容器的電容決定式。

難點(diǎn)：電容的引入與理解

探究影響平行板電容器電容人小因素的實(shí)驗(yàn)

教學(xué)方法：類(lèi)比法（電容器與水容器）、控制變豉法、動(dòng)畫(huà)模擬演示實(shí)驗(yàn)

教學(xué)過(guò)程

引入：

照相機(jī)的閃光燈需要借助一個(gè)非常重要的元件——電容器

電視、電腦等線路板上面也有電容器

電容器到底是什么樣的元件？作用、構(gòu)造是什么？

一、電容器

1、作用：電容器就是容納電荷的容器。

展小各種電容器，雖然各種電容器形態(tài)各異，但是基本結(jié)構(gòu)都是：

2、構(gòu)造：由兩個(gè)相互靠近、彼此絕緣的導(dǎo)體組成

這兩個(gè)導(dǎo)體稱(chēng)為電容器的兩極

中間彼此絕緣的物質(zhì)叫電介質(zhì)（空氣也是電介質(zhì)）

例：平行板電容器（兩塊正對(duì)而又相距很近的金屬板）

充電：使電容器的兩個(gè)極板帶上等量異種電荷的過(guò)程叫充電。充電過(guò)程是建立電

場(chǎng)、儲(chǔ)存電場(chǎng)能的過(guò)程。

放電：使電容器兩極板上的電荷中和的過(guò)程叫放電。放電過(guò)程是電場(chǎng)消失、電

場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他能的過(guò)程。

閃光燈閃光原理就包含這兩個(gè)過(guò)程（充電和放電）

問(wèn)題：電容器是用來(lái)存儲(chǔ)電荷的，而不同的電容器容納電荷的本領(lǐng)是不同的，那么如何表示

電容器容納電荷的本領(lǐng)呢？

二、電容

1、電容的物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量囪卜

與水容器類(lèi)比后得出。說(shuō)明：對(duì)于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器，C（類(lèi)

比于橫截面積）不變。在C一定情況下，Q=CU,Q正比于U。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于同一個(gè)電容器，給他的兩極板間裝上的電荷量越大，兩極板間電壓就越

大，但是其比值是一個(gè)定值，我們就把它定義為電容器的電容。

2、定義：電容器所帶的電量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。

3、公式：

c=2

U

4、單位：法拉（F）還有微法（4F）和皮法（pF）lF=10-6X/F=W12pF

注意：是由電容器本身的性質(zhì)（由導(dǎo)體大小、形狀、相對(duì)位置及電介質(zhì)）決定的，與電容器

是不是帶電無(wú)關(guān)。類(lèi)比電阻、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差的定義

例題：將一個(gè)平行板電容器的兩極板分別接在電壓是6V的電池組正負(fù)極，跟電池組負(fù)極相

連的極板帶電量是-9x108c,則電容器的帶電量為？電容器的電容為？若將此電容器兩極板

節(jié)電壓為3V電源，電容器的電容為？此時(shí)其帶電量為多少？

［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：通過(guò)上面的學(xué)習(xí)，我們知道電容是描述電容器存儲(chǔ)電荷本領(lǐng)的物理量，與U和Q都

沒(méi)有關(guān)系，只與電容器本身的構(gòu)造有關(guān)系。那么電容與電容器本身的哪些什么因素有關(guān)？

下面以平行板電容器為例，探究其電容與哪些因素有關(guān)。

三、研究影響平行板電容器電容大小的因素

電容的決定因素：內(nèi)部結(jié)構(gòu)，猜想（S,d,兩極板間的電介質(zhì)）

研究方法：控制變量法

1、實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)裝置分析：

靜電計(jì)可以用來(lái)測(cè).量電勢(shì)差.把它與電容器的兩極板

相連，從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以?量出兩個(gè)，極板之間的電勢(shì)差U.

實(shí)驗(yàn)探究

1）改變極板間的距離d

現(xiàn)象：d減小，偏角減?。║減?。ヽ=2增大

U

結(jié)論：c與d有關(guān)

2）改變平行板的止對(duì)面積S

現(xiàn)象：s減小，偏角增大（u增大）C=W減小

結(jié)論：c與S有關(guān)

3）兩極板間插入絕緣介質(zhì)（保持Q，S,d不變）

現(xiàn)象：插入電介質(zhì)，偏角減小，增大

U

結(jié)論：C與電介質(zhì)有關(guān)

2、平行板電容器電容的決定式：C=合

其中，（1）靜電力常量

（2）d板間距離

（3）S兩極板正對(duì)面積

（4）￡介電常數(shù)（描述兩導(dǎo)體間絕緣介質(zhì)特性）

例題：下列哪些措施可以使電介質(zhì)為空氣的平行板電容器的電容變大

A.使兩極板靠近些

B.增大兩極板的正對(duì)面積

C.把兩極板的距離拉開(kāi)些

D.在兩極板間放入云母

四、電容器性能的主要指標(biāo)

1、電容量

2、耐壓能力

小結(jié)：電容器由兩片導(dǎo)體為極板，中間隔以電介質(zhì)構(gòu)成。

電容C是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。

定義式

U

適用于任何電容器，C與Q,U無(wú)關(guān)

決定式C=-^-

4成d

只適用于平行板電容器，反映C的決定因素

作業(yè)：課后練習(xí)1,2

教學(xué)后記：本節(jié)課學(xué)生又見(jiàn)到了用比值法定義物理量，以及用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究式的方法研究

電容與哪些因素有關(guān)，并且實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法，這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)，以

及認(rèn)真觀察、勤于思考、團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神，較常規(guī)的講授或灌輸知識(shí)的方法效果要好的

多，有利于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，但在實(shí)驗(yàn)中，若環(huán)境較潮濕，產(chǎn)生靜電的效果會(huì)不好，在實(shí)

驗(yàn)中很難確保實(shí)驗(yàn)的成功，所以選擇了動(dòng)畫(huà)模擬演示。另外，本節(jié)內(nèi)容較多，上課節(jié)奏較快。

基于學(xué)生接受能力以及課堂時(shí)間有限，研究影響平行板電容器電容大小的因素實(shí)瞼原理并沒(méi)

有詳盡解釋給學(xué)生。

板書(shū)設(shè)計(jì):

第七節(jié)了解電容器

一、電容器

1、作用：電容器就是存儲(chǔ)電荷的容器。

2、構(gòu)造：由兩個(gè)相互靠近、彼此絕緣的導(dǎo)體組成

例：平行板電容器

充電：使電容器兩個(gè)極板帶上等量異種電荷的過(guò)程

放電：使電容器兩極板上電荷中和的過(guò)程

二、電容

1、物理意義：電容是表示電一容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，

2、定義式：

C=—

U

C與電容器是否帶電、所裝電荷量、兩極板間電勢(shì)差無(wú)關(guān)

由電容器本身結(jié)構(gòu)決定

3、單位：法拉（F）1F=1O6/ZF=LO12pF

三、研究影響平行板電容器電容大小的因素

電容的決定因素：S,d,電介質(zhì)c

c=￡

平行板電容器電容的決定式：

其中，（1）