电容器的电容教学设计分析
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电容器的电容教案教案名称:电容器的电容教案一、教学目标:1.了解电容器的基本概念和特点。
2.理解电容器的电容与几何尺寸、介质性质相关。
3.能够计算电容器的电容。
4.掌握电容器的串联与并联规律。
二、教学准备:1.准备教学PPT或黑板。
2.准备电容器、导线、电源等实验器材。
3.准备实验指导书。
三、教学内容与步骤:1.引入:通过问题导入,例如“手机充电需要用到电容器吗?电容器的作用是什么?”引导学生思考电容器的作用和作用机理。
2.概念解释:介绍电容器的基本概念和特点,包括电容器的构造、作用、单位等。
3.电容公式:介绍电容器的电容与几何尺寸、介质性质的关系,引导学生探讨电容公式的推导过程。
4.计算实例:给出一些典型的电容器计算实例,包括平行板电容器、球型电容器等,指导学生进行计算并解析结果。
5.实验操作:组织学生进行电容器的实验操作,包括测量电容器的电容、串联与并联电容器的实验等。
6.实验分析:通过实验结果分析,引导学生总结电容器串联与并联的规律,并解释其原因。
7.练习与巩固:布置相关的练习题,让学生巩固所学知识。
8.拓展应用:通过相关应用题目,引导学生将所学知识应用到实际问题解决中。
9.课堂总结:对本节课所学内容进行总结,澄清学生的疑惑。
四、教学评价:1.课堂表现评价:观察学生在课堂上的表现,包括思考问题的积极性、实验操作的准确性等。
2.书面练习评价:评价学生对电容器的理解和应用能力,包括解答题、计算题等。
3.实验报告评价:评价学生的实验设计和实验结果的分析能力,包括实验报告的完成情况。
《电容器的电容》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《电容器的电容》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“电容器的电容”是高中物理选修 3-1 第一章《静电场》中的重要内容。
这部分知识不仅是对电场知识的进一步深化,也为后续学习交流电路等内容奠定了基础。
教材首先通过实验引入电容器的概念,然后通过探究实验得出影响平行板电容器电容大小的因素,最后给出电容的定义式和单位。
这样的编排符合学生的认知规律,由感性认识到理性认识,逐步建立物理概念。
二、学情分析学生在之前已经学习了电场的相关知识,对电荷、电场强度等概念有了一定的理解。
但对于电容器这一新的电学元件,学生可能感到比较陌生,在理解电容的概念以及影响电容大小的因素时可能会存在一定的困难。
不过,高中生已经具备了一定的观察能力、逻辑思维能力和实验探究能力,这为学习本节课提供了有利的条件。
1、知识与技能目标(1)知道电容器的概念,了解常见的电容器。
(2)理解电容的定义式,知道电容的单位。
(3)理解影响平行板电容器电容大小的因素,并能运用这些因素解决实际问题。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)通过探究影响平行板电容器电容大小的因素,培养学生的实验设计能力和科学探究精神。
3、情感态度与价值观目标(1)通过了解电容器在实际生活中的应用,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)电容器的概念和电容的定义式。
(2)影响平行板电容器电容大小的因素。
(1)对电容概念的理解。
(2)运用影响平行板电容器电容大小的因素解决实际问题。
五、教法与学法1、教法(1)实验演示法:通过实验演示,让学生直观地观察电容器的充放电现象,引入电容器的概念。
(2)启发式教学法:在探究影响平行板电容器电容大小的因素时,通过提出问题,引导学生思考,培养学生的思维能力。
电容器的电容[学习目标] 1.知道电容器的概念,认识常见的电容器,通过实验感知电容器的充、放电现象.(重点) 2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义、公式、单位,并会应用定义式进行简单的计算.(难点) 3.了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器的电容公式.(重点) 4.知道改变平行板电容器电容大小的方法.电容器和电容[先填空]1.电容器的组成两个彼此绝缘的导体,当靠的很近且之间存有电介质时,就组成一电容器.2.电容器的充放电过程过程内容充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强增强极板间的场强减小能量转化其他能转化为电能电能转化为其他能(1)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,公式为C=Q U.(2)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量.(3)单位:1 F=106μF=1012pF.[再思考]1.比值定义法是物理上常用定义物体量的方法,列举你所了解的用值定义法定义的物理量.【提示】 加速度a =Δv Δt ,电场强度E =F q ,电势φ=E pq 等.2.根据公式C =QU ,能否说电容C 与电容器所带的电荷量Q 成正比,与两极板间的电势差U 成反比?【提示】 电容是用比值法定义的物理量,不能说C 与Q 成正比,与U 成反比.[后判断](1)电容大的电容器带电量一定多.(×)(2)电容的单位有F ,μF ,pF,1 F =103μF =106pF.(×)(3)电容为C 的电容器所带电荷量为Q ,若电荷量增大为2Q ,则电容变为2C .(×)(4)电容器所带的电荷量Q 是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值.(√)(5)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程.(√)常见电容器及平行板电容器[1.分类.⎩⎨⎧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.电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压:电容器能够长期正常工作时的电压.(2)击穿电压:电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压,若电压超过这一限度,则电容器就会损坏.3.平行板电容器(1)构成:由两个彼此绝缘的平行金属板构成. (2)电容的决定因素①决定因素:两板间距离d ,两板的正对面积S ,两板间电介质的介电常数εr .②关系式:C=εr S 4πkd.[再思考]1.在选用电容器时应注意什么问题?【提示】注意电容器上标的两个参数即电容和额定电压.2.如图1-8-1所示,开关S与“1”端接触后,再与“2”端接触,灯泡是否发光?怎样解释?若发光,电流方向如何?图1-8-1【提示】当电源与“1”接触,给电容器充电,上极板带正电荷,下极板带等量负电荷,当电容器上电压与电源电压相同时,充电完毕,当接“2”时,电容器通过灯泡放电,放电电流是从正极板流出沿灯向下随电荷减少电压降低、灯泡逐渐变暗,放电完毕,灯泡熄灭.[后判断](1)电容器外壳上标的是额定电压.(√)(2)电解电容器使用时,正、负极不能接反.(√)(3)平行板电容器间插入电介质时电容变大.(√)(4)平行板电容器带电量为零时,其电容为零.(×)学生分组探究一对电容的理解(深化理解)第1步探究——分层设问,破解疑难1.电容器在充、放电的过程中,能量如何转化?2.为什么说电容器的电容描述了电容器容纳电荷的本领?第2步结论——自我总结,素能培养1.对电容的理解图1-8-2(1)电容器容纳电荷的本领相当于直筒形容器容纳水的本领.电容相当于直筒形容器的底面积,底面积越大,水位每上升1个单位高度,水量就增加得越多,而对应的电容越大,类似地两极板间电压每升高1 V,两板就会容纳更多的电荷量.这里的“容纳”并不是指容器可盛的最大水量或电容器可带的最大电荷量.图1-8-3(2)通过Q-U图象理解,如图1-8-3所示,Q-U图象是一条过原点的直线,其中Q为一个极板上所带电荷量的绝对值,U为两板间的电势差,直线的斜率表示电容大小.因而电容器的电容也可以表示为C=ΔQΔU,即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增大(或减小)1 V 所增加(或减少)的电荷 量.2.公式C =Q U 与C =εr S4πkd 的比较公式 内容C =Q U C =εr S 4πkd 公式特点定义式决定式意义对某电容器Q ∝U ,但Q U =C 不变,反映容纳电荷的本领平行板电容器,C ∝εr ,C ∝S ,C ∝1d ,反映了影响电容大小的因素联系电容器容纳电荷的本领由QU来量度,由本身的结构(如平行板电容器的εr 、S 、d等因素)来决定第3步 例证——典例印证,思维深化一个电容器所带的电荷量为4×10-8 C ,两极板间的电压是2V ,那么这个电容器的电容是多少?如果电容器的电荷量减少了1×10-8 C ,则板间电压变成多少?【思路点拨】 电容器的电容C 可用公式C =QU 计算,且电容与电荷量无关,只由电容器本身决定.【解析】 C =Q U =4×10-82 F =2×10-8 F又因C =ΔQ ΔU 得ΔU =ΔQ C =1×10-84×10-8V =0.25 V所以U ′=U -ΔU =2 V -0.25 V =1.75 V . 【答案】 2×10-8 F 1.75 V电容器电容、电荷量、电压的分析电容器的电容只由电容器本身决定,与电荷量两极电压无关,因此,在分析电荷量、电压时电容器电容不变是分析问题的关键点.第4步 巧练——精选习题,落实强化1.电容器A 的电容比电容器B 的电容大,这说明( ) A .A 所带的电荷量比B 多 B .A 比B 能容纳的电荷量多 C .A 的体积比B 的体积大D .两个电容器的电压都改变1 V 时,A 的电荷量改变比B 大【解析】 电容是电容器的固有属性,根据电容定义C =QU ,电容的物理意义是指电容器两极板间的电压每改变1 V 时所改变的电荷量的多少,电容C 不表示电容器容纳或已容纳电荷量的多少.【答案】 D2.(多选)对于给定的电容器,下列是描述电容C 、所带电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系的图线,正确的是( )【解析】 在电容定义式C =QU 中,C 由电容器结构决定,与Q 、U 无关,A 正确,B 、C 均错误,Q 与U 成正比,D 正确.【答案】 AD学生分组探究二 平行板电容器的两类典型问题(拓展延伸)第1步 探究——分层设问,破解疑难 1.平行板电容器电容与哪些因素有关?2.平行板电容器电荷量或电压保持不变,当d 和s 变化时会引起哪些变化? 第2步 结论——自我总结,素能培养 1.电容器两极板始终与电源两极相连此时电容器两板间电势差U 保持不变,若用“↑”表示相关物理量增大,“↓”表示减小,则:(1)电容器极板间距离变化.(2)电容器的正对面积变化.2.电容器充电后与电源断开:此时电容器所带电量Q保持不变.(1)电容器极板间距离变化(2)电容器的正对面积变化.第3步例证——典例印证,思维深化如图1-8-4所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路,开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是()图1-8-4A.带电液滴可能带正电B.增大两极板距离的过程中,电阻R中有从a到b的电流,电容器中负电荷从B到AC.断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D.断开S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动【思路点拨】液滴如何运动决定电容器两极板间的电场强度,而电场强度又与板间电压U和两板间距d有关.【解析】带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态,电场力方向向上,电场方向向下,故液滴带负电,A选项错误.由C=εr S4kπd和Q=CU可知,当两极板间距离增大的过程中,C变小,所以Q变小,因此电容器放电,放电电流的方向从a到b,负电荷由B板经电源和电阻R流向A板,选项B错误.断开S,由C=εr S4kπd,Q=CU和U=Ed知E=4kπQεr S,Q不变,S减小,所以E增大,电场力大于重力,液滴加速上升,C选项错误.由E=4kπQεr S知,Q不变,d减小,E不变,液滴静止不动,D选项正确.【答案】 D电容器动态分析的思路(1)确定不变量:是电压U不变,还是电量Q不变.(2)用决定式C=εr S4πkd分析平行板电容器的电容变化情况.(3)用定义式C=QU及变形式Q=CU,分析电容器带电量或两板间电压变化情况.(4)由于U=QC=Q·4πkdεr S,故匀强电场强度E=Ud=4πkQεr S,可以分析电容器极板间场强变化情况.第4步巧练——精选习题,落实强化3.(多选)传感器是一种采集信息的重要器件,如图1-8-5是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是()图1-8-5A.若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流B.若F向上压膜片电极,电路中有从b到a的电流C.若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流D.若电流表有示数,则说明压力F发生变化【解析】F向上压膜片电极,使得电容器极板间的正对距离变小,电容变大,电容器和电源相连电压不变,由C =QU 知Q 变大,电源对电容器充电,外电路中产生顺时针方向的瞬时电流,电流表也就有示数了,直到再次充满,B 对,A 、C 错;只要压力F 发生变化,极板间距离就变化,电容也就变化,电流表就有示数,D 对.【答案】 BD图1-8-64.如图1-8-6所示,平行板电容器与电压为U 的直流电源连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( )A .带电油滴将沿竖直方向向上运动B .P 点的电势将降低C .带电油滴的电势能将减少D .若电容器的电容减小,则极板带的电荷量将增大【解析】 电容器与电源相连,电压U 不变,当上极板向上移动时,极板间距离d 增大,电场强度E =Ud 减小,静电力减小,带电油滴将向下运动,选项A 错误;由U =Ed 知,P 点与下极板间电势差减小,P 点电势降低,选项B 正确;由E p =qφ知,油滴带负电,电势能增加,选项C 错误;由C =QU 知C 减小,U 不变,Q 将减小,选项D 错误.【答案】 B平行板电容器与静电计结合问题的解决方法1.静电计指针和外壳分别与两块平行金属板相连接,使两块金属板带上等量的异种电荷,且电容器电荷量Q不变.2.由决定式C=εr S4πkd,根据所给问题中εr、S或d的变化,确定平行板电容器的电容C的变化情况.注意电容器间插入电介质时意味着εr变大,电容C变大;插入金属板时意味着d减小,电容C也变大.3.根据U=QC,可确定电容器两极板间的电势差的变化,进而可以确定静电计指针的张角变化情况.图1-8-7(多选)平行板A、B组成电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大,下列措施可行的是()A.A板向上移动B.B板向右移动C.A、B板间插入电介质D.减少极板上的电荷量【解析】A板向上移动,正对面积S减小,或B板向右移动,距离d增大,根据C=εr S4πkd,电容C均减小,由U=QC知电势差U变大,静电计指针偏转角度增大,A、B对;A、B板间插入电介质,相对介电常数εr增大,根据C=εr S4πkd,电容C增大,由U=QC知电势差U变小,静电计指针偏转角度减小,C错;由U=QC得,减小电荷量Q,电势差U变小,静电计指针偏转角度减小,D错.【答案】AB静电计与验电器的区别及联系(1)从结构上看,除了共同具有的金属球、金属杆和指针(或金箔)以外,静电计的外壳必须是金属制作,金属球、金属杆和指针(或金箔)连接成了一体,金属外壳与地球又连接成了一体,而这两体就组成了一个电容器.(2)从原理上看,验电器的金属杆和指针因带有同种电荷而相互排斥,从而使指针张开.而静电计的金属外壳与金属杆之间形成了电场,指针上的电荷由于受到了电场力的作用而发生了偏转.(3)从功能上看,验电器主要功能是检验导体是否带电,而静电计的功能主要是测量电势差,当然也可以检验接触的导体是否带电.。
《电容器的电容》教学设计教学目标:1.理解电容器的概念和电容的定义,能够计算电容器的电容。
2.掌握电容器和电容的基本性质,理解电容器在电路中的作用和应用。
3.能够解决电容器的串并联问题,掌握电容器的等效电容计算方法。
4.培养学生分析和解决实际问题的能力,提高动手实验操作的技能。
教学内容:1.电容器的概念和定义2.电容的计算公式和单位3.电容器的串并联4.电容器的等效电容计算方法5.实验操作:测量电容器的电容值教学准备:1.教具准备:示波器、多用电表、电容计、电容器、导线等。
2.实验准备:准备若干个不同电容值的电容器、示波器和多用电表。
教学过程:第一节电容器的概念和定义(15分钟)1.引导学生回顾电路中电容器的作用,并引入电容概念。
2.介绍电容器的定义:电容器是一种用于存储电荷的元件,其电容表示了电容器存储电荷的能力。
3.讲解电容的计算公式:C=Q/V(电容等于电荷与电压的比值),解释电容的单位是法拉(F)。
第二节电容器的串并联(20分钟)1.讲解电容器的串联和并联概念,引导学生理解电容器在电路中的串并联关系。
2.演示串并联电容器的连接方式和等效电路图。
3.讲解串联电容器的等效电容计算方法:1/C=1/C1+1/C2+1/C3+...,并举例说明计算方法。
4.讲解并联电容器的等效电容计算方法:C=C1+C2+C3+...,并举例说明计算方法。
第三节实验操作:测量电容器的电容值(35分钟)1.将实验所需的电容器、示波器和多用电表准备好。
2.演示如何使用示波器和多用电表测量电容器的电容值。
3.学生操作实验步骤,测量不同电容值的电容器的实际电容。
4.让学生记录实验结果,并与理论计算值进行比较分析。
第四节讨论与总结(10分钟)1.分析实验结果,讨论实验中可能出现的误差和问题。
2.总结本节课的内容,强调电容器的电容计算方法和串并联电容器的等效电容计算。
3.回顾电容器的基本概念和定义,巩固学生对电容器的理解。
教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量《电容器的电容》一、教学目标(核心素养)1.物理观念:理解电容器的构造、工作原理及电容的概念,掌握电容的定义式及其物理意义。
2.科学思维:通过分析电容器充电、放电过程,培养学生的逻辑推理能力和问题解决能力,理解电容是描述电容器储存电荷本领的物理量。
3.科学探究:通过实验观察电容器充放电现象,体验科学探究的过程,学习使用实验仪器测量电容的方法。
4.科学态度与责任:培养学生的实验安全意识,尊重实验数据,形成实事求是的科学态度,同时了解电容器在现实生活中的应用及其重要性。
二、教学重点•电容器的构造、工作原理及电容的概念。
•电容的定义式及其物理意义。
三、教学难点•理解电容是描述电容器储存电荷本领的物理量,而非储存电荷的多少。
•分析电容器充放电过程中电场能的变化,理解电容与电压、电荷量的关系。
四、教学资源•多媒体课件(包含电容器构造展示、充放电过程模拟、电容定义及公式推导等)。
•实验器材(电容器、电源、开关、导线、电压表、电流表等,视条件可增减)。
•教科书、教辅资料及学生预习材料。
•实验报告模板。
五、教学方法•讲授法:讲解电容器的构造、工作原理及电容的概念。
•演示法:通过多媒体或实物演示电容器充放电过程。
•实验法:组织学生进行电容器充放电实验,观察现象并记录数据。
•讨论法:引导学生讨论电容的物理意义及其与电压、电荷量的关系。
六、教学过程导入新课•生活实例引入:展示手机电池、相机闪光灯电容器等生活中的电容器应用实例,提问“这些设备中的电容器是如何工作的?它们有什么共同特点?”引导学生思考电容器的作用。
•知识回顾:简要回顾静电场的基本概念和性质,为引入电容器做铺垫。
新课教学1.电容器的构造与工作原理:•展示电容器实物或图片,介绍电容器的基本构造,包括两个彼此绝缘又相互靠近的导体(极板)和中间的绝缘介质。
•通过多媒体演示或实物展示,说明电容器的工作原理——当电容器两极板间存在电势差时,极板上的电荷会重新分布,形成电场,储存电能。
物理教案电容器电容物理教案:电容器电容一、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解电容器的概念,知道常见的电容器种类。
掌握电容的定义、单位及物理意义。
学会运用电容的定义式进行简单的计算。
2、过程与方法目标通过实验观察和分析,培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
经历探究影响平行板电容器电容大小因素的过程,提高学生的实验设计和操作能力。
3、情感态度与价值观目标激发学生对物理知识的好奇心和求知欲,培养学生探索科学的精神。
使学生体会物理知识与生活实际的紧密联系,增强学生将物理知识应用于实际的意识。
二、教学重难点1、教学重点电容器的概念和电容的定义。
影响平行板电容器电容大小的因素。
2、教学难点对电容物理意义的理解。
探究影响平行板电容器电容大小因素的实验设计和数据分析。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学过程(一)导入新课通过展示生活中常见的电器,如手机、电脑、电视等,引导学生思考这些电器中都有一个共同的元件——电容器。
提问:什么是电容器?它有什么作用?从而引出本节课的主题。
(二)新课讲授1、电容器的概念展示电容器的实物,如纸质电容器、电解电容器等,让学生观察其外形和结构。
讲解电容器的定义:两个彼此绝缘又相互靠近的导体就构成了一个电容器。
举例说明电容器在电路中的作用,如滤波、耦合、储能等。
2、电容的定义进行实验:将一个电容器与电源、电流表、电压表连接,观察充电和放电过程中电流和电压的变化。
引导学生分析实验数据,得出电容器所带电荷量 Q 与两极板间电压 U 的比值是一个定值。
给出电容的定义:电容器所带电荷量 Q 与两极板间电压 U 的比值叫做电容器的电容,用字母 C 表示。
推导电容的定义式:C = Q / U3、电容的单位介绍电容的国际单位:法拉(F),并说明 1 F = 1 C / V。
介绍常用的电容单位:微法(μF)、皮法(pF),以及它们与法拉的换算关系。
4、电容的物理意义以容器装水为例,类比电容器储存电荷。
1.8《电容器的电容》教学设计《1.8《电容器的电容》教学设计》这是优秀的教学设计文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!高中物理微课教学设计《电容器的电容》一、教材分析《电容器的电容》是属于人教版高中物理选修3-1第一章静电场第8节内容。
电容器是一种重要的电学元件,在电气设备中有着广泛的应用。
学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电荷量等知识,同时也基本掌握了比值定义法、控制变量法等研究物理问题的方法,具有了一定的用数学工具解决物理问题的能力。
所以本节教学的核心是引导学生应用所学的知识与形成的方法研究电容器,探究电容概念的内涵。
电容的概念是本节的重点,也是难点。
电容又是一个比值定义的物理量,引出这一比值的关键,学生知道电容器容纳电荷的本领是定的,而电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比,其比值能反映电容器本身的性质。
影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学内容的又一难点,在引导学生做好教科书中的演示实验的前提下,由定性实验到定量探究是突破该难点的好办法,符合学生认知规律,学生也更易于接受。
二、教学设计思路本节课是一节物理概念形成课,主要通过问题探究和实验探究开展教学。
先让学生观察电容器放电现象,既激发了学生兴趣,又为学生了解电容器的作用做铺垫。
再通过自制电容器让学生体验“触电”感觉,感受电容器的储电作用给学生一种真实的体验与认识,并由学生通过观察自制电容器,了解电容器的构造,这样更符合学生的认知规律。
通过学生自主观察电容器的充、放电过程中灵敏电容计指针的偏转情况,定性了解充、放电过程的特征;由于电容器的充、放电时间极短,学生只能观察电流计指针有无偏转,以及偏转角度的变化,但对于固定电容器储存的电量与电压之间是否存在定量关系,采用课本中的实验无法达到这一目的,根据这一实验就得出电量与电压的比值为定值不能令学生信服。
为了克服这一障碍,本节课进一步用电流传感器代替电流计,与学生共同实验,再次观察电容器的充、放电,这一方面可以进一步说明通过不同的实验器材,得到的实验现象是相同的,但实验的精度不一样,借助电流传感器可以较好地显示电容器充、放电的短暂过程,并通过电脑输出电流随时间变化的波形图,借助数学工具积分的方法通过电脑直接求出电量。
课堂教学设计案例关于“电容器的电容”的教学【教材分析】 电容器虽不属本章教学的重点,但近年高考中平行板电容器的命题频率较高,且本章在高考考查中最频繁的带电粒子在匀强电场中的运动,其中的匀强电场一般就采用平行板电容器带电后产生.所以电容器这一节的教学也很关键.【学生分析】 学生刚学完静电场的基本知识,但对这节内容实际没有多大联系,平时对电容器也不了解,对学生来说是一个完全陌生的东西. 【教学目标】一、知识与技能 1.2.知道电场能的概念,知道电容器充电和放电时能量的变化.3.理解电容器电容的概念及其定义UQC =,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.5.知道公式kds C πε4=二、过程与方法通过学生对实验的观察来研究电容器,运用类比法、比值法、控制变量法讲解电容的含义三、态度情感与价值观1.渗透了事物的本质是自身的因素,即内因决定,不由外因决定的观点. 2.培养学生对科学的探究精神 【重点难点】 电容器的结构和电容的概念【设计思想】 通过明显的简单的实验,让学生认识电容器,了解电容器 【教学过程】一、新课引入出示电路板图片和实物,让学生观察上面的电子元件,其中有学生认识的电子元件电阻器,,还有学生不知道的电容器。
拿出一个电容器,设问这是什么?是不是干电池,电源?演示1:把电容器与小灯泡相连让学生观察。
现象:小灯泡没亮。
演示2:先把电容器与电源相连,再与小灯泡相连。
现象:小灯泡闪亮了一下。
说明:这外电子元件不是电源,但是它能储存电荷,这就是今天我们要学习的一种很重要的电子元件——电容器。
下面我们具体了解一下电容器的结构. 二、新课教学 (一)、电容器演示3:将一个纸制电容器轻轻展开,让学生观察元件结构,识别绝缘层和极板. 教师讲解:电容器中将两片锡箔纸作为电容器的两个极板,两个极板非常靠近,中间的绝缘层用薄绝缘纸充当,分别用两根导线连接两极.这就是电容器的结构.1、定义:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成电容器,具有储存电荷的功能2、平行板电容器:两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质-----电介质,就组成最简单的电容器。
《电容器的电容》教学案课标核心素养要求观察电容器,了解电容,观察电容器的充放电现象,能举例说明电容器应用学习目标1.知道什么是电容器及电容器的主要构造.2.理解电容的概念及其定义式.3.了解电容器充电和放电现象及能量转换.4.通过探究得出影响平行板电容器电容的因素,会应用平行板电容器的电容公式分析有关问题学习重点电容概念和应用,电容器充放电学习过程【阅读类比】1、引入:水可以用容器储存起来,电荷也可以用一个“容器”储存起来。
图中的元件就是这样的“容器”——电容器2、请结合下图简述电容器构造:两个彼此绝缘又相距很近的导体(金属板),中间夹上一层绝缘物质,都能构成电容器【合作学习·难点探究】任务一、观察电容器充放电,理解电容概念1、如图安装电路:(1)充电:开关接1、观察电压、电流变化,分析能量转化情况:(2)放电:开关接2,观察电压、电流变化,分析能量转化情况总结:(1)把一个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量,用Q表示;(2)若保持与电源连接,则板间电压U 不变(3)若断开电源,则极板所带电量Q 不变。
2、探究电容器容电能力?、1、思考:电容器充电时,电容器两极板之间的电势差增大,电容器所带的电荷量也在增加,那么,电容器所带的电荷量与两极板间的电势差是否存在某种定量关系?2、结合图示进行实验:实验结论:电容器带电荷量Q和板间电势差U的比值不发生变化,3、类比水桶:总结:(1)电容器所带电量Q与电容器两极板间电势差U的比值,叫电容器的电容,用C表示;(2)单位:法拉(F)1F=1C/ V 1F=106μF=1012pF(3)描述电容器容纳电荷的本领。
电容越大,表明在相同电势差情况下,电容器所带的电荷越多【例1】:有一充电的平行板电容器,两板间的电势差为3 V,现使它的电荷量减少3×10-4 C,于是电容器两板间的电势差降为原来的13,则此电容器的电容是多大?电容器原来带的电荷量是多少?若将电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容是多大?【例2】电流传感器可以像电流表一样测量电流,不同的是反应比较灵敏,且可以和计算机相连,能画出电流与时间的变化图像.图甲是用电流传感器观察电容器充、放电过程的实验电路图,图中电源电压为6 V.先使开关S与1接通,待充电完成后,再把开关S与2接通,电容器通过电阻放电,电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示.已知图线与时间轴围成的面积表示电荷量,根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为________ C,该电容器电容为________ μF.(均保留三位有效数字)任务二、探究平行板电容器的电容1、探究平行板电容器的影响因素实验1:保持Q和d不变,减小S,观察U的变化情况,说明C随S怎样变化?实验2:保持Q 和S 不变,增大d,观察U 的变化情况,说明C 随d 怎样变化?实验3:保持Q 、S 、d 不变,插入电介质,2、总结: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: kdS C r πε4=【例3】如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U ,现使B 板带电,则下列判断正确的是( )A .增大两极板间的距离,静电计指针张角变大B .将A 板稍微上移,静电计指针张角变大C .若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D .若将A 板拿走,则静电计指针张角变为零【例4】如图所示,平行板电容器与电压恒定的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P 点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )A .平行板电容器的电容将变大B .静电计指针张角变小C .带电油滴的电势能将增大D .若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受静电力不变任务三、认识常见的电容器结合教材回答:1、从结构上看,电容器可分为 和两类。
《电容器的电容》教学设计【教学目标】(一).知识与技能:1.了解电容器的构造、种类以及电学符号;2.了解电容器在电路中的基本功能——充电和放电,和充放电过程中电流与时间的关系;3.掌握电容的定义及物理意义;4.掌握影响平行板电容器电容的因素;5.结合匀强电场有关知识,研究平行板电容器极板间电场与电压、电容、距离等关系。
(二).过程与方法:1.培养学生的科学探究能力和抽象思维能力;2.渗透物理的基本方法——对比法、控制变量法等。
(三).情感、态度和价值观:1.体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学生严谨的科学态度,渗透内因决定事物本质的哲学观点;2.认识生活中的电容器,感受现代科技的不断进步对人类生活的影响。
【教学重点﹑难点】1.电容的概念和影响平行板电容器的电容的因素是本节教学中的重点。
2.学生不常接触电容器,缺少实际知识,在接受本节课讲授内容时有一定困难,探究过程中的分析方法和帮助学生在理解基础上分析解决问题是教学中的难点。
【教学媒体和教具】各种电容器若干(其中包括一些可拆纸质电容器) 电容器展示板计算机数据采集器电压传感器电流传感器静电计带绝缘支架的导体圆板(两个)起电机电介质板(泡沫塑料板)示教用各种电容器带闪光灯的照相机【教学流程】提问思考实验电路图指导学生观察屏幕上的动画,关注电源的正负极、电容器的上下极板的极性、电流表的指针方向。
在我们的生活中,也有相似的功能,可以装东西,也可以倒东西。
衡量这种器件存储物品功能的物理量有哪些?决定因素是什么?阐述:参考书本29页图1.8-3杯子可以装水,对于电容器,则是存储电荷的装置。
对于杯子,我们可以用容积来反映其装水能力,容积的大小跟杯子的截面积和深度有关系。
电容器的电容用电容这个物理量来表示电容器存储电荷本领。
电容越大,存储电荷的本领越大。
这个物理量该如何定义呢?演示实验:1、计算机,数据采集器,电压传感器,电流传感器,电源(8V),电容器(470μF,1100μF),电阻,开关(单刀双掷),导观看动画、独立思考讨论并举例:装东西的装置,如杯子可以装水等。
电容教学活动设计(附电容器的电容课例评析)目的:本节课,教师能以学生为本,为学生提供主动探索的机会。
一、教学活动设计的指导思想具体内容:( 1 )体现课标的基本理念,以学生为本,关注个体差异,提高全体学生的科学素养;( 2 )体现物理教学的本质,物理教学要在尊重学生的认知规律的基础上,有序地进行。
通过观察实验了解常见电容器的构造和实际应用,尽量变教师演示为辅,以学生实验为主,做到人人动手,激发兴趣,确保学生在做中学、真探究。
二、电容器充、放电过程具体内容:( 1 )电容器充、放电过程的电路设计及工作原理( 2 )建立能量观:电能→电场能→其他形式的能( 3 )电容器外形大小与容纳电荷本领是否有关( 4 )关于电容器带电量大小的实例讨论三、电容器所带的电荷量的测量具体内容:( 1 )电容器所带的电荷量的测量:(微积分思想)联系速度 - 时间图像,为学生搭建脚手架;( 1 )电容器所带的电荷量的测量:(微积分思想)联系速度 - 时间图像,为学生搭建脚手架;( 2 )关于物理教学现代化的实施,有赖于教师教学中的眼界和落实。
四、电容器所带的电荷量的测量具体内容:( 1 )电容器所带的电荷量的测量(库仑二分法思想)取两个同型号电容器(如 6.3V 1500 μ F ),先将其中一个充电,并用数字电压表测量电压;再与另一个不带电的电容器并联,电量被分走一半测量电压,将其中一个放电后重复上述步骤。
电量Q Q Q / 2 Q / 4 Q / 8 Q / 16 Q / 32 电压U / V规律:同一电容器 Q 与 U 的比值固定不变。
( 2 )关于电容器容纳电荷本领大小的研究取两个不同型号不带电的电容器(如 6.3V 1500 μ F 和 6.3V 3300 μ F )串联充电,电量相等测量各自电压,电压小的容纳电荷本领强。
( 3 )类比:向密闭容器内充气m------Qρ------UV ------C五、定义式与决定式具体内容:比值定义的物理量1. 电阻R=U/I -- R 由 ? 决定2. 速度v=x/t -- v 由 ? 决定3. 场强E=F/q-- E ϕ由 ? 决定4. 电势φ=Ep/q-- ϕφ 由 ? 决定5. 电容C=Q/U-- C 由 ? 决定六、使用电容表探究影响电容大小的决定因素具体内容:播放视频观看教学实录 1 和实录 2 。
电容器的电容一、教学背景和目的本次教学旨在让学生掌握电容器的电容的概念、计算方法以及影响电容的因素,并能将所学知识运用到实际问题中。
通过本次教学,学生应能够:•理解电容器电容的概念;•掌握计算电容的方法;•了解影响电容的因素;•能运用所学知识解决实际问题。
二、教学重点和难点本次教学的重点在于让学生掌握计算电容的方法和影响电容的因素。
难点在于将抽象的概念和公式转化为具体的实验现象和实际问题,并培养学生的应用能力。
三、教学内容和方法1. 教学内容本次教学主要包括以下内容:1.电容器电容的概念;2.电容的计算方法;3.影响电容的因素。
2. 教学方法本次教学采用“讲授+实验”的教学方式。
1.讲授:通过课堂讲解、多媒体演示等方式,让学生了解电容器电容的概念、计算方法和影响电容的因素;2.实验:通过实验操作,让学生亲自感受电容器电容的变化,巩固和深化所学知识。
四、教学过程1. 教学准备1.电容器、万用表、电源等实验器材;2.实验报告要求。
2. 教学步骤1.引入:通过引入与电容相关的实际问题,激发学生的学习兴趣;2.授课:讲解电容器电容的概念、计算方法和影响因素;3.实验操作:让学生进行实验,通过实测数据来计算电容;4.实验报告:让学生根据实验数据撰写实验报告。
3. 实验内容和操作步骤实验内容1.串联电容测量电容;2.并联电容测量电容。
操作步骤串联电容测量电容1.通过图1连接电路,其中C1和C2为所测电容;2.接通电源,使电流通过电路;3.使用万用表测量两端电压V1和V2;4.根据所测得的电压、电容和电流计算出所测电容;image图1 串联电容电路图并联电容测量电容1.通过图2连接电路,其中C1和C2为所测电容;2.接通电源,使电流通过电路;3.使用万用表测量两端电压V1和V2;4.根据所测得的电压、电容和电流计算出所测电容;image图2 并联电容电路图4. 实验报告要求1.实验步骤:说明实验的具体操作步骤;2.实验数据:列出实验数据,包括所测电压、电容和电流;3.数据处理:根据实验数据计算出所测电容,并说明计算方法;4.结论:根据所得结果,结合所学理论,得出结论。
1.8电容器的电容教学三维目标(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。
人教版选修3—1 第一章静电场第8节电容器的电容一、教材分析1、地位与作用高中物理选修3-1第一章第八节《电容器与电容》是介绍电子元器件的一节内容,通过电容器的介绍,进而通过直观观察和比较了解生活中电容器的用途和结构.同时他又是是后面学习LC振荡电路的必备知识,是进一步学习交流电路和电子线路的基础.通过介绍电容器的构造及使用,使学生认识电容器有储存电荷的本领,然后介绍描述电容器容纳电荷本领的物理量——电容,接着研究平行板电容器的电容与哪些因素有关,并且得出了平行板电容器电容的决定式.关于电容器的充放电现象和电容概念,是高中物理教学的重点和难点之一,又比较抽象,因此在教学中,可以多设计演示实验,让学生易于理解和接受,同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力.2、重点与难点电容的内涵是本节的重点,也是难点.电容又是一个用比值定义的物理量,引出这一比值的关键,是要让学生知道电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比,其比值反映电容器本身的性质.影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学的又一难点,做好分组实验是突破该难点的最佳途径.二、学情分析通过静电场关于电场的力的性质和能的性质的学习,学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电场强度、电荷量等物理量,所以学生应用静电场的有关知识研究电容器变得水到渠成.电容器在各种电子仪器和电器设备中都有广泛的应用,但是学生对电容器并不熟悉,因为他们很少打开用电器观察其中的元件.所以教学中可以先通过“盛电杯”让学生初步认识电容器的外形和主要结构,接着拆开电容器,让学生了解电容器的两块极板和极板之间的介质,介绍时要突出主要构件——极板和介质.这些感性材料对学生了解电容器是十分必要和有益的.电容器的充、放电过程是电容器工作的主要形式,也是学生了解电容器的一个载体.电容概念的得出非常抽象,所以最好做成演示实验,让学生对电容器的认识更加具体,更加丰富.为了使学生更加直接的了解影响电容器电容的因素,关于平行板电容器的电容,应该设计分组实验,让学生近距离观察、体验、总结影响平行板电容器的因素.整体应以学生参与为主,教师点拨引导为辅.三、教学目标1.通过观察生活中常用的电容器实物和图片,并拆开电容器,观察、认识它的内部结构.通过实验观察电容器的充、放电现象,体会充电放电过程中能量的转化,知道电容器是储存电荷的一种装置.2.通过观察演示实验并分析实验数据,得到电容器的电压与电荷量成正比,并进一步根据比值定义法得到电容的概念.3.通过分组实验,利用控制变量法了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器电容的公式,知道改变电容器电容大小的方法.知道电容器在生产和生活中的一些应用.四、教学方法合作探究——学生观察、自主思考、讨论交流,教师即时评价、矫正.五、教学流程设计1.创设情境,导入新课【教学目标1】通过观察生活中常用的电容器,并拆开电容器,观察、认识它的内部结构.通过实验观察电容器的充、放电现象,体会充电放电过程中能量的转化,知道电容器是储存电荷的一种装置.【“盛电杯”小实验】教师比较详细地介绍实验装置,内、外两层金属锡箔是导体,中间是绝缘的塑料.学生观察并触摸杯子,初步观察杯子结构.然后请一个同学摇动感应起电机,用感应起电机给“盛电杯”充电,另外几个同学和老师一块手拉手,让末端一个学生用手触摸杯子内侧,让他们亲自体验、感受;教师提问,你有什么感受?教师介绍:学完这节课大家就可以解释这个现象了,其实这个装置最初叫莱顿瓶,是荷兰物理学家马森布洛克在莱顿大学发明的.历史上最著名的是美国物理学家富兰克林利用这个装置收集空中的闪电.这个装置现在被称为电容器.【实物解剖展示】将一个已经解剖好的薄膜电容器轻轻展开,让学生观察元件结构,并对比“盛电杯”的内部构造.学生观察总结:该元件有两片锡箔,中间是一层绝缘体薄膜.教师补充,在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质就构成一个电容器.这两个导体叫做电容器的两个极板,中间的绝缘物质也叫电介质.此处电介质是绝缘体,不同于化学上的电解质.电容器在电路中通常用符号来表示.教师展示一对平行金属板并提问学生是否是电容器,介绍那是一个最简单的电容器,称为平行板电容器.教师补充,实际上任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以称为一个电容器.2.验证实验一——电容器的充电、放电a【理论分析】教师介绍实验装置并通过PPT动画介绍实验过程(1)把电容器的一个极板与电源的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板就分别带上了等量的异种电荷,这个过程就称为电容器的充电过程;电流的方向:从电源的正极流向正极板,从负极板流入负极;充电过程中由电源获得的电能以静电能的形式储存在电容器中.(2)如果把充电后的两极板通过导线接通,电流从正极板流向负极板,极板上的电荷就中和,电容器就不再带电,这个过程就称为电容器的放电过程.能量的转化:电场能转化为其他形式能量.【演示实验验证】把一个“35V 1000μF”的电容器,连接到如图的电路,当接a时,注意观察灵敏电流计指针最初在哪个位置,向哪个方向偏转,是否一直偏转?然后把电容器直接与b相连,观察表针向哪个方向偏转,是否一直偏转?学生观察实验现象并总结:当接a时,G偏转;当接b时,G反偏.实验现象与理论分析结论一致.3.探究实验二——电容教师补充,电容器在电路中正是利用了它的充放电工作的,通过刚才的实验可以看出,充电后电容器两极板带电,不同的电容器,可以容纳的电荷一样多吗?【教学目标2】通过观察演示实验并分析实验数据,得到电容器的电压与电荷量成正比,并进一步根据比值定义法得到电容的概念.【理论分析】教师介绍实验装置并通过flash 动画介绍实验过程(1)电键K 2与b 连接,给电容器A 充电,用数字电压表测出A 两端电压U 1; (2)电键K 2与a 连接,给电容器B 充电,用数字电压表测出A 两端电压U 2; (3)断开电键K 2,闭合电键K 1,电容器B 放电,然后断开电键K 1,重新与a 连接,用数字电压表测出A 两端电压U 3;(4)分析U 1、U 2、U 3之间的关系,说明什么问题?A 的电量 Q Q/2 Q /4 A 的电压 U 1=U 2=U 3=【演示实验】教师指导两个学生,首先观察两个电容器是否相同,一个利用数字电压表测量,另一个学生在黑板上记录数据,然后分析数据.学生小结:电量减少为原来的一半,电压也减为原来的一半,电量减少为原来的四分之一,电压也减为原来的四分之一.教师补充:科学家们经过多次实验发现,对同一个电容器,电量与电压的比值一定. 教师点拨,对于不容的电容器,这个比值一般是不同的,所以这个比值表征了电容器储存电荷的特性.学生阅读课本,完成关于电容的思维导图,得出电容概念.(1)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量. (2)定义:电容器所带的电荷量与两极板间电势差的比值.(3)定义式:U Q C =(4)单位:法拉(F )、微法(F μ)、皮法(pF )pF F F 12610101==μ 教师补充:法拉这个单位是为了纪念著名的物理学家法拉第而设立的,这个单位很大,K2实际中常用较小的单位微法和皮法,不过随着科学技术水平的提高,现在已经有超过1F的电容器.【目标2评价】对电容U QC =,下列说法中正确的是A .一个电容器充的电荷量越多,电容就越大B .对于一个固定的电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C .由U QC =知,如果一个电容器没有电压,就没有充电的电荷量,也就没有电容D.电容器的电容与电容器是否带电无关 4.实验探究三——平行板电容器的电容【教学目标3】通过分组实验,利用控制变量法了解影响平行板电容器电容大小的因素,了解平行板电容器电容的公式,知道改变电容器电容大小的方法.知道电容器在生产和生活中的一些应用.教师提问,能否认为电容与电荷量成正比,与电势差成反比?学生回答,电容器的电容是一个与电量、电势差无关的物理量,它的大小是由电容器本身的结构决定的.既然电容C 由自身因素决定,那么平行板电容器的电容的大小可能由哪些因素决定呢?【猜想与假设】教师展示一组平行板电容器,学生根据电容器内部构造可能会猜想到:平行板电容器的电容大小可能与两极板正对面积、电介质、两极板间距离有关.教师提问,能否同时研究平行板电容器的电容与这几个物理量的关系?如果不能,应采取什么方法?学生回答,控制变量法.【分组实验探究】(1)实验器材:数字电容表一只,平行板电容器一对,两根导线,课本,“35V 1000μF ”的电容一只.(2)实验步骤:①学会使用数字电容表:首先打开电源,把选择开关打在2000μF 档位,把黑表笔接在有负号的1000μF 的电容器的一个极板上,红表笔接在另一个极板上,读出数据并与1000μF 比较.②把选择开关打在最小档位,测量平行板电容器的电容,保持两板距离一定,改变正对面积,观察电容表读数的变化,并填入表格.③保持正对面积一定,改变两板间距离,观察电容表读数的变化,并填入表格. ④保持距离和正对面积一定,在两板之间放入课本,观察电容表读数的变化,并填入表格.(3)实验数据(4)实验结论学生分析数据并总结:正对面积变大,两极板间距变小,插入介质时,电容变大;正对面积变小,两极板间距变大,拔出介质时,电容变小; 电介质真空空气 煤油 石蜡 陶瓷 玻璃 云母 水 εr11.000522.0-2.164--116--881教师点拨,进一步的精确实验可以表明,电容器的电容与正对面积成正比,与两板间的距离成反比,与介质的介电常数成正比.即,1r C dC S C ε∝∝∝,,所以kd SC r πε4=.当平行板电容器的两极板间是真空时,电容C 与极板的正对面积S 、极板间的距离d 的关系为kdSC π4=. 【目标3评价】已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示,已知电容器极板上的电荷量不变,静电计指针的偏角反应电容器两板间电势差的大小,偏角越大,电势差越大,请尝试完成下列表格.因素电容正对面积S增大减小两板间距d增大减小 电介质插入拔出教师点评并引导,课下我们利用这套实验装置研究正对面积和电介质对平行板电容器电容的影响.5.常用电容器【图片展示】教师通过PPT 展示各种各样的电容器图片,电视、电脑等线路板中的电容器.【实际应用】照相机闪光原理:教师打开相机闪光灯面向学生拍照,相机的的电子闪光灯发出强烈的闪光.【实物展示】每12个同学为一个小组,观察实物以及铭牌. 6.学生小结对照PPT 中展示的学习目标,提出问题并总结本节内容.本节学习了一种新的电学元件——电容器,知道了它的充电和放电过程,引入了描述电容器容纳电荷本领的物理量——电容,重点研究了平行板电容器与哪些物理量有关,并得出了平行板电容器电容的决定式kd S C r πε4=.7.教师补充,并布置作业,绘制本节的思维导图,完成课后作业. 8.板书设计电容器与电容 一、电容器 1.构造2.作用:充电和放电 (1)充电过程 (2)放电过程 二、电容(比值定义法)UQ C CU Q U Q ==∝所以,,. 三、平行板电容器的电容(控制变量法)r C ε∝结论:kd SC r πε4=.四、常用电容器 9.课后作业(研究性学习)1.请收集各种电容器,观察他们的外形,并了解规格和用途. (研究性学习)2.趣味实验:让两位同学分别手握电容表的两个表笔,彼此间距拉大或者其中一人蹲下观察电容表读数变化.(基础题)3.根据电容器的电容的定义式U QC =,可知A .电容器带电的电量Q 越多,它的电容C 就越大,C 与Q 成正比B .电容器不带电时,其电容为零C .电容器两极之间的电压U 越高,它的电容C 就越小,C 与U 成反比D .电容器的电容大小与电容器的带电情况无关(提高题)4.电容器放电过程中电流随时间变化的图像如图所示,请思考:(1)在图中画一个狭长矩形,它的面积的物理意义是什么? (2)怎样根据图像计算电容器在全部放电过程中释放的电荷量?(3)根据以上数据估算出的电容是多少?(接8V 直流电源)。