电容器与电容第一课时分析

《电容器和电容》教案《电容器和电容》教案一、教学目标【知识与技能目标】1.知道什么是电容器并分析其充电、放电过程。

2.理解电容器的电容概念及其公式，并能用来进行有关的计算。

【过程与方法目标】学会控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。

【情感态度价值观目标】结合实际，激发学生学习物理的兴趣，培养学生热爱科学，积极向上的情感。

二、教学重、难点【重点】电容的概念、公式及其单位【难点】电容器的充电和放电的过程分析三、教学过程环节一：导入新课直接导入：今天我们来学习一种全新的物理元件，叫做电容器。

举例：水杯。

这是一种盛水的容器，那么电容器其实也是一种容器，只不过它是用来装电荷的容器。

环节二：导出概念电容器【实物体验】在我们的日常生活中，哪些电器中用到了电容器? 教师用多媒体课件展示各种电器的图片。

请学生思考：这么多的电器中用到了电容器，电容器是什么样的元件?它的基本构成是怎样的?环节三：明确概念【定义概念】电容器：在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质―电解质，就组成了一个最简单的电容器。

实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电容器。

教师画出电容器充、放电的示意图，分析并总结：电容器充电：两极板分别连接电源的正负极，电极板带等量异种电荷。

灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。

充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中。

电容器的放电:用导线把充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和。

灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。

放电后，电场能转化为其他形式的能量。

《电容器和电容》教学设计一、教材分析1.教材的地位和作用:本节课的教学内容是教科版高中物理选修3-1，第一章静电场，第六节的电容器和电容，主要包括电容器的结构、功能、电容器的充放电电容器的电容，平行板电容器的电容及常见电容器。

它是学习完匀强电场后的一个重要应用，强化所学过的知识并加以深化，同时也为后面学习交流电路(电感和电容对交流电的影响)和电子线路(电磁振荡)做预备知识，在教材中起承上启下的作用，同时电容器和电容的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。

2.课程标准要求(1)观察常见电容器的结构，了解电容器的电容。

(2)通过实验，理解影响平行板电容器电容大小的因素，能解释生活中的一些现象。

3.教材内容安排首先引出电容器的概念，以及什么样的物体可以构成电容器,然后通过电路图分析电容器的充电与放电过程。

接着通过量筒与电容器类比得到电容的概念，定义式，物理意义，以及电容与电荷量、电势的关系。

探究影响平行板电容器电容大小的因素。

最后，讲授常用电容器、三种可变电容器、电容器上标注的信息。

二、学情分析1.学生的逻辑思维：高二学生认知水平提高，好奇心强，有较强的探究欲望，同时也有过较多的小组合作经验，具备一定的观察能力，分析能力，和实验能力，但在理解问题时，缺乏思维变通能力和知识迁移的能力。

在教学过程仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验或多媒体电教手段，加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。

2.学生的知识基础:学习本节课之前，学生已经学习了电场力和电场能的知识，为学习本节内容奠定了一定的基础。

3.学生的认识困难:学生对于电容器这样的非线性元件是第一次学习遇到。

由于电学概念比较抽象,学生对电磁现象的感性认识又较少就使得学生在学习电学时普遍感到比较困难，所以电容器概念的教学成为本节的难点之一。

在静电场的学习中学生已经很明确的知道验电器是用于检验电荷的存在及多少的，但本节内容中的验电器却变身为静电计,这需要学生在理解电容的知识的基础上才能理解其中的原理，给学生在探究影响平行板电容器电容大小的因素是设立了很大的障碍。

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）。

物理选修3-1 7 电容器和电容一、教学目标（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。

二、教学重点、难点重点：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三、主要讨论的问题：1 电容器构造：电容器的充电、放电2电容定义：公式：单位：电容的物理意义3、平行板电容器的电容4、常用电容器5 例题分析:【例题1】下列关于电容的说法正确的是（）A.电容器的电容越大，带的电量越多B.电容器的电容是表示电容器升高单位电势差所能容纳电量的多少C.根据可知，电容器的电容跟电容器的电量成正比，跟它两极间的电压成反比D.在击穿电压以下，无论电容器的电量如何，它所带的电量与电压的比值是不变的【例题2】.连接着电池组的电容器的两极板靠近时，则（）A.电容器的电容C变大；B.电容器极板的带电量Q变小；C.电容器极板的电势差变小；D.电容器两极板间电场强度E不变.四、实例探究：1.在如图所示的平行板电容器电路中，第一种情况是电键S始终闭合，缓慢拉开两板；第二种情况是闭合电键S后又断开，再缓慢拉开两板。

设两种情况下拉开极板后，板间场强大小分别为E1和E2，则：（）A．E1＞E2 B. E1＜E2C. E1＝E2D. E1和E2均小于未拉开前的场强2.一平行板电容器，两极板之间的距离d和两极板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连。

以Q表示电容器的电量，E表示两极板间的电场强度，则：（）A．当d增大，S不变时，Q减小，E减小B．当S增大，d不变时，Q增大，E增大C．当d减小，S增大时，Q增大，E增大D．当S减小，d减小时，Q不变，E不变3.一平行板电容器通过开关和电源连接,如图所示,电源的电动势保持9V不变.先闭合开关,把一个厚0.5mm的金属板平行插入间距为1mm的两板之间( 金属板的面积和电容器极板的相等).等稳定后再打开开关, 拔出金属板设整个过程中金属板未和电容器极板相碰.则此时电容器极板间的电压是( )A.9VB.18VC.4.5VD.0V4.如图所示，在平行板电容器两板M、N间有一带电油滴A，闭合K恰能使A保持静止.下面叙述正确的是( )A.将M板向右水平移动，A滴将向上加速；B.在M、N之间插入一个电介质(在A的右方)，A仍静止；C.断开K，将N板竖直向下移动，A仍静止；D.断开K，将N板向右水平移动，A向下加速.5.一个电容器当它两极板间电压由10V增加到30V,需要给它补充电量6.0×10-3C,那么这个电容器的电容是多大?当电容器两板间电压为10V时,每个极板上带电量为多少?。

电容器和电容
教材首先讲解了电容的功用，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，同时介绍了电容的概念、定义式，再讲解电容器的电容与哪些因素有关．整个这一节的内容，是后面学习LC振荡电路的必备知识，是学习交变电路和电子线路的基础，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，因此再教学中，可以多增设实验，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。

《电容器、电容》说课|参考教案_物理说课稿一、教材分析与教材处理（一）教材分析⒈教材地位与作用《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。

它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。

⒉教学目标从知识上要求学生了解电容器的构造、作用，明确电容器的两种工作方式，掌握电容的概念，并会用它们解决简单的问题。

培养观察、分析、推理、空间想象、动手、语言表达等多种能力⒊重点与难点根据教学大纲、教学参考书确定电容公式的建立、理解与应用为本节的重点。

根据所教学生的实际情况及所用的教材确定冲、放电的过程的建立为难点。

（二）教材处理新教材中《电容器、电容》一节把电容器的概念和平行板电容器两部分内容编排在一起，形成两个重点,课堂容量大，难点集中，考虑到学生的实际情况（基础差、能力低、空间想象能力差、注意力不集中的特点）在尊重教材，又不拘泥于教材的原则下,大胆进行改革，把教材的地二部分内容《平行板电容器》放到了下一节进行，从而使本节内容紧凑、容量适中、难点分散重点突出。

对电容器带电量与两极间电压成正比这一结论，教材是直接硬灌给学生的，不宜于学生接受，我从网上下载了冲放电模拟演示实验，弥补了教材的不足，让学生通过描点，画线，亲自探索出电量与电压的关系，顺其自然引入电容的概念，从而掌握比值法定义物理量的方法，不仅易于消化，而且调动了学生的积极性，巩固了重点突破了难点。

对电容器的冲放电过程教材说的过于简单，加上内容抽象，微观运动又无法演示，学生接受困难；而这部分内容又是后面学习电磁振荡的基础，为突破难点，不仅用实物演示，还采用了计算机模拟，让学生亲眼看到了电子的运动过程为后面教学铺平了道路。

对电容器的构造教学，让学生亲手扒开电容器，使学生感到可信，通过动手实验，本来不易于接受的较为陌生的电容器构造，一下变清楚了，使学生认识到就是前面讲过的两块平行金属板，使学生认识到物理知识与生活的密切关系，激发学习兴趣整节课始终以学生为主体、教师为主导、实验为主线，计算机多媒体的应用使动态的微观世界真的动了起来，与传统的教学方式形成了鲜明的对比。

《电容器的电容》教案一、教材分析《电容器的电容》在高考中是I类要求，是电场一章的难点，在教材中占有重要地位。

它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。

二、教学目标1、知道什么是电容器以及常用的电容器。

2、理解电容器的电容概念及其定义式，并能用来进行有关的计算。

3、知道计算电容的公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。

4、会对平行板电容器动态问题进行分析。

三、教学重难点电容的定义和引入对平行板电容器的动态分析。

四、教学方法启发式、探究式、类比法。

五、课前准备1．学生的学习准备：预习电容器的定义和电容器的充放电2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

六、课时安排：1课时七、教学过程：(一)预习检查、总结疑惑要点：场强、电势能、电势、电势差等。

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标展示各种电容器.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（三）合作探究、精讲点拨1．电容器构造：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。

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。

3．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。

这是量度式，不是关系式。

在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。

（1）定义：电容器所带的电量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。

（2）公式：QCU=（3）单位：法拉（F）还有微法（μF）和皮法（pF） 1F=106μF=1012pF（4）电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带电无关。