第三章电容和电感

第三章电容和电感

第三章电容和电感3．1电场和电场强度

⼀、教学⽬的要求：1．掌握电场的特性、及场强概念

2．会运⽤电⼒线疏密及场强分析问题

⼆、重点：1．掌握电场的特性、及场强概念

2．会运⽤电⼒线疏密及场强分析问题

三、难点：

电⼒线及场强

四、实验教具挂图其他：挂图 课时：1课时

五、教学内容(⼀)组织教学：

(⼆)教学安排：

1．提问

2．检查作业

(三)教学过程：直授课

3．1．电场和电场强度：

3．1．1电场：

1．电荷的性质：

2．电场定义：

<1>特性：

电场⼒、电场具有能量3. 1. 2电场强度：

1．定义：

<1> 公式:Q

F E =恒量（同⼀点） <2> 母意义及单位：

<3> 电场强度⽅向规定：正电荷在电场中受⼒⽅向

2．电⼒线：

(1)电⼒线：（电场线）

(2)电场线的特点：正电荷起始负电荷终⽌，不相交，不中断，不闭合

(3)电场强度⼤⼩⽅向表⽰：

A.电⼒线每点切线⽅向与场强⽅向⼀致。

B.电⼒线的疏密表⽰强度⼤⼩。(4)匀强电场：各点E 的⼤⼩⽅向电场⼒相同总结：

学⽣看书：

练习：1．在电场中，把检验电荷去掉E=0（）

2．电场中某点场强⽅向与正电荷在该点受⼒⽅向相同（）3．电荷的性质是（）

4．电⼒线的特点是（）

作业：P58. 1.3.4.5.3.2电容器和电容

⼀、教学⽬的要求：1.掌握电容器及电容及基本概念。

2.掌握电容⼤⼩与那些因素有关。

⼆、重点：1．掌握电容器及电容及基本概念。

2．掌握电容⼤⼩与那些因素有关。

三、难点：Q/U 是⼀个常数、及电容概念

四、实验教具挂图其他：⽆课时：！~2课时

五、教学内容(⼀)组织教学：

(⼆)教学安排：

1．提问

2．检查作业并订正

(三)教学过程：

1．导⼊：

2．授新课：

3.2电容器和电容

3．2．1电容器：

1.电容器：储存电荷的元件称为电容器，⽤“C”表⽰。

2.电容器构成:任何两个彼此绝缘⽽⼜互相靠近的导体

(1)极板：两个导体称为极板(2)电介质

(3)符号:

3.平⾏板电容器：两快正对的平⾏⾦属板，

⾏板电容器。(1)充电；电容器储存电贺的过程叫充电。

A．两个极板带等量异种电荷

B．电量：

C．充电后：两极板具有电场和电场能。

(2)放电：充电后的电容器失去电荷的过程叫放电。

C

3.2.2电容：

1．电容量:

2．物理意义：表⽰电容器容纳电荷的本领。

a)公式： U

G C ==常数或恒量 （同⼀个电容） b)国际单位：C —法（F ） U —伏 Q —库（C ）C 的常⽤单位：微法、 ⽪法。

c)单位换算关系：pF uF F 12610101==

3.2.3平⾏板电容器

1．电容器⼤⼩:

2．电容器⼤⼩与哪些因素有关:

(1)公式:d

s C ε= (2)单位及符号的意义:

(3)真空介电常数ε

0: ε0=8.86×10-12F/m= 恒量

(4)相对介电常数

εr A 公式：0εε

ε=r

B 单位：

εε0——F/m εr ——⽆单位 (5)ε与ε0的关系：

(6)分布电容：

总结:

反馈练习：1.两个电容器电容C 1〉C 2，Q 相同时，充电电压U 1＿＿U 2

2.两个电容器电容C 1〉C 2，Q 相同时，当充电电压相同时Q 1＿＿Q 2.

3.⼀个电容器当Q=0时C=＿＿。

4.250PF=＿＿F=＿＿uF布置作业: P65.2.3.4.5.6.3.3电容器的基本特性

⼀、教学⽬的要求：1．掌握电容充放电规律及特性。

〈1〉A

B

C Us 2．掌握电容的能量转换关系。

⼆、重点：1．掌握电容充放电规律及特性。

2．掌握电容的能量转换关系。

三、难点：

充放电规律：

四、实验教具挂图其他：挂图 课时：2课时(⼀)组织教学：

(⼆)教学安排：

1.提问

2.检查作业并订正

(三)教学过程：

1．导⼊：

2．授新课：

3．3．1电容器的充放电现象：

1．电容是⼀个储能元件

性质：具有存储和释放电能的性质2.电容充放电:

<1>充电过程：

A ．电⼦定向移动⽅向：正极板

电容器负极 电源负极 电源正极B.充电开始时：

充电电流最⼤，电容 器板板电压为0。C.充电结束时：充电电流为0 电容器极板 电压 Uc=Us <2>放电过程： a ．电⼦定向移动的⽅向： b ．放电开始时：放电电压电流最⼤（C S U U = 灯R U I C

=

c ．放电结束时：电容端电压Uc=0,电流也为零。3.3.3电容元件的伏安特性：

1.电容伏安特性关系式:t u C t g

i c

c ??

=??=?→?电压变化率

即电容电流与电容电压变化率成正⽐。2.公式讨论:

(1)当电容器接直流电源上时。

A ．开始时：I 最⼤、Uc=0

B ．电结束时：Uc=Us 最⼤I=0

C ．电压不变化时：即 0,0=??==?t u

c i u c c

结论：电容具有隔直流的作⽤。(2)交流电压加在电容器两端:交流电⼤⼩和⽅向都随时间变化⽽变化(电路中有电流通过。也是变化，变化，所以∴??=t

u i u c c (3)电容器特性：隔直流，通交流

例3-1 P643．3．3电容器中的电场能量：

1.电容器充放电能量转换：

<1>充电时：吸取电能存储

<2>放电时：把存储的电场能释放出转化为其他形式的能

<3>实质：电容器吞吐电能的过程。

<4>电容是⼀个储能元件，电阻是⼀个耗能元件。

2.电容电场能量Wc ：c 越⼤U 越⼤ 能量越⼤

<1>公式：Wc=212CU =2

1gU <2>单位：C —F U —V Wc —J

例3.23．注：

(1)实际的电容器：

(2)电容的损耗：

(3)⼯作电压很⾼的电容：（短接、电阻与电容并）

总结：

练习及提问：P 66 1到5

布置作业：P87 8.9.10.3．4电容器的串联和并联

⼀、教学⽬的要求：1．掌握电容串并联的特点

2．会运⽤电容串并联特点分与计算

⼆、重点：1．掌握电容串并联的特点

2．会运⽤电容串并联特点分与计算

三、难点：

四、实验教具挂图其他： 课时：2课时

五、教学内容(⼀)组织教学：

(⼆)教学安排：

1．提问

(1)电容C=U

Q 与Q 成正⽐与电压成反⽐对吗？ (2)平⾏板电容器与哪些因素有关。

(3)电容器充放电能量转换。

2．检查作业并订正：

(三)教学过程：

1．导⼊：

2．授新课： 3—4电容器的串联和并联

3．4．1电容器的串联：

1．串联：

2．特点：

<1>321Q Q Q ==…n Q

<2>++=21U U U …n U + <3>++=21111C C C …n

C 1+ n C C 0

=

3．耐压值：电容器正常⼯作所承受的最⼤电压。

当U 耐〈U 电时(1)选耐压值⾼于外加电压的电容。

(2)采⽤电容器串联的⽅法获得较⾼耐压值。

(3)串联Q 相同选Q 最⼩求耐于值（U=Q/C ）

例3.4.

总结：

反馈练习：P87. 3. 4〈1〉

布置作业：P87. 5.3. 4. 2电容的并联：1.并联：

2．电容并联的特点：

(1)U=U 1+U 2+…=Un

(2)Q=Q 1+Q 2+…+Qn

(3)C=C1+C2+…+Cn

0nc c =

(4)注：并联电容的组成耐压值等于其中耐压值最⼩的⼀个 例 3.5 3.6

反馈练习：P87 1. 2. 3

布置作业：P87. 3. 4（2）6.7.3.5电场极其基本物理量

⼀、学⽬的要求：1.掌握电流磁场⽅向判断。

2.掌握磁感应强度、磁通量、磁场强度、磁导率概念。

⼆、重点：1.掌握电流磁场⽅向判断。

2.掌握磁感应强度、磁通量、磁场强度、磁导率概念。

三、难点：

四、实验教具挂图其他：⽆课时：3课时

五、教学内容(⼀)组织教学：

(⼆)教学安排：

1．提问：电容串联及并联特点

2．检查作业并订正：

(三)教学过程：

1．导⼊：在初中我们学过磁体周围存在着磁场，电流周围也存在着磁场。

同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，电磁的磁场⽅向是怎样的2．授新课：3.5磁场极其基本物理量

3．5．1磁场和磁⼒线：

1．磁场⼒：

2．磁场：这是⼀种特殊的物质。

<1>磁场⽅向：

<2>磁感线：

<3>磁感线的疏密表⽰磁场的强弱

<4>磁体磁感应线⽅向：在磁体外部由N→S，在磁体内部由S→N组成不相

交的闭合曲线。3. 5. 2电流的磁场：

1．线电流的磁场：

<1>直线电流的磁场；

<2>电流⽅向的判定：安培定则⼀（右⼿螺旋定则）来判定

<3>安培定则⼀内容：

2．通电螺旋管的磁场：

(1)通电螺旋管磁场⽅向判定：

⽤安培定则⼆判定(2)安培定则⼆内容：

(3)通电螺旋管内外磁场⽅向：

与条型磁铁相似

总结：

反馈练习：

作业：P75. 1. 2. 3 P87 11. 123．5．3磁场的基本物理量：

1.磁通密度B （磁感应强度）：

(1)定义：

(2)意义：这是表⽰、磁场强度的物理量

A 公式：B=F/IL

B 国际单位:

C.常⽤单位：B ——交斯

D 单位换算关系：1T=104GS

E 磁感应强度的⽅向：就是该点磁场⽅向

2.安培⼒F ；磁场对电流的作⽤⼒