天津市青光中学物理人教版选修3-1《17 电容器与电容》重、难点梳理
- 格式:doc
- 大小:28.50 KB
- 文档页数:3
8 电容器的电容错误!教学分析电容器是一种常见的电学元件,在电路中应用广泛,学生虽然可能见过电容器实物,但不一定认识,更没有深入考虑过其构造和工作原理.电容概念的建立方法和定义方式,学生以往学习中有过相似的经验,通过类比能够较容易接受。
影响平行板电容器电容大小的因素是全新的内容,在应用时容易出现错误。
利用演示实验可以帮助突破难点。
在进行课程教学时我们需要注意以下几点说明:1.考虑到用比喻可以帮助学生理解电容的概念,教材在讲述电容的概念时,借助水容器作比喻,说明电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。
有条件的学校可以利用传感器来帮学生理解电容器所带电荷量和电压之间的关系。
2.应该使学生明确地知道,电容器所带的电荷量Q是指每个极板所带电荷量的绝对值.3.电场能的概念,只要求学生知道,不要求进一步说明。
4.应该使学生明确地知道:电容器充电后,如果保持电容器的两极板与电源两极相连接,则电容器两极板的电压保持不变;如果切断与电源的连接,则电容器的电荷量保持不变.5.本节的“思考与讨论”,意在使学生把这节的知识与前面学过的知识联系起来,综合加以运用,提高学生综合运用知识的能力。
最好在教师的引导下,让学生独立思考,把问题弄清楚。
这比都由教师讲给学生,效果会更好。
教学目标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;2.理解电容的概念及定义方法,掌握电容的定义公式、单位,并学会应用定义式进行简单的计算;3.通过实验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,知道改变平行板电容器电容大小的方法。
教学重点难点1.电容的概念是本节的重点和难点,关键让学生理解电容是用比值定义的物理量,电容这个物理量的物理意义.2.影响平行板电容器电容大小的因素是本节的另一个重点,做好演示实验是突破该难点的好办法。
3.本节的一个次重点是利用前面所学的电学知识解释电容器的充放电问题。
导入新课[事件1]教学任务:引入新课方案1师生活动:教师上课前自己制作一个电容器(在一个有把的大塑料杯内外壁分别贴上铝箔,内外铝箔彼此绝缘).上课前利用感应起电机给这个“特别的容器"充电(不要让学生看到充电过程),上课时让一个学生触摸这个“特别的容器”的内壁或者外壁,学生会被电一下.让学生解释这一现象。
1-6 电容器和电容【学习目标】1.理解电容器的电容,掌握平行板电容器的电容的决定因素2.熟练应所学电场知识分析解决带电粒子在匀强电场中的运动问题.3.掌握示波管工作原理.4.运用静电场的有关概念和规律解决物理问题【本讲重点】1.电容器的电容,平行板电容器的电容的决定因素2.带电粒子在匀强电场中的运动【本讲难点】电容器的电容【考点点拨】1.对电容的理解2.平行板电容器电容的决定因素3.电容器的动态分析4.电容器与恒定电流相联系5.带电粒子在电场中的平衡问题6.带电粒子(或带电体)在电场中的加速问题7.带电粒子(或带电体)在电场中的偏转问题8.带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题(3)带电粒子在电场中的偏转如图所示,质量为m电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度v0射入长为L版间距离为d的平行版电容器间,两板间电压为U,求射出时的偏移、偏转角.①侧移:__________________千万不要死记公式,要清楚物理过程,根据不同的已知条件,结论改用不同的表达形式(已知初速度、初动能、或加速电压等).②偏转角:__________________注意穿出时刻的末速度的反向U L dv0m,q ytθθ延长线与初速度方向交于中点位置,以上结论适用于带电粒子能从匀强磁场中穿出的情况.如果带电粒子没有从电场中穿出,此时水平位移不再等于板长L,应根据情况进行分析.(二)重难点阐释5.带电微粒在电场和重力场的复合场中的运动一般提到的带电粒子由于重力远小于它在电场中受到的电场力,所以其重力往往忽略不计,但当带电体(或微粒)的重力跟电场力大小相差不大时,就不能忽略重力的作用了,这样的带电微粒在电场中可能处于静止,也可能做直线运动或曲线运动.处理此类问题的基本思路,一是电场力当作力学中的一个力看待,然后按研究力学问题的基本方法,从力和运动或能量转换两条途径展开;二是把该物体看作处于电场和重力场同时存在的复合场中,对于这两种不同性质的场,同样可以用场强叠加原理处理.二、高考要点精析(一)对电容的理解☆考点点拨电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量.由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定,与电容器是否带电,带电量的多少、板间电势差的大小等均无关.【例1】对电容C=Q/U,以下说法正确的是:A.电容器充电量越大,电容增加越大B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比C.电容器的电容越大,所带电量就越多D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变解析:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,与电容器是否带电,带电量的多少、板间电势差的大小等均无关.故D正确.答案:D☆考点精炼1.某一电容器标注的是:“300V,5μF”,则下述说法正确的是()A .该电容器可在300V 以下电压正常工作B .该电容器只能在300V 电压时正常工作C .电压是200V 时,电容仍是5μFD .使用时只需考虑工作电压,不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连(二)平行板电容器电容的决定因素☆考点点拨平行板电容器的电容与板间距离d 成反比,与两半正对面积S 成正比,与板间介质的介电常数ε成正比,其决定式是:ds kd s C επε∝=4 ☆考点精炼2.1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流,在检测此次重大事故中应用了非电量变化(冷却剂 外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术.图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质,电容器的两个电极分别用导线接在指示器上,指示器上显示的是电容的大小,但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低,为此,以下说法中正确的是A .如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积增大,必液面升高B .如果指示器显示电容减小了,则两电极正对面积增大,必液面升高C .如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积减小,液面必降低D .如果指示器显示出电容减小了,则两电极正对面积增大,液面必降低(三)电容器的动态分析☆考点点拨平行板电容器动态分析这类问题的关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,在变量中哪些是自变量.哪些是因变量,同时注意理解平行板电容器演示实验现象的实质,一般分两种基本情况:一是电容器两极板的电势差U 保持不变(与电源连接);二是电容器的带电量Q 保持不变(与电源断开)电容器和电源连接如图,改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料,都会改变其电容,从而可能引起电容器两板间电场的变化.这里一定要分清两种常见的变化:(1)电键K 保持闭合,则电容器两端的电压恒定(等于电源电动势),这种情况下带电量,C CU Q ∝=而d d U E d S kd S C 14∝=∝=,επε (2)充电后断开K ,保持电容器带电量Q 恒定,这种情况下sE s d U d sC εεε1,,∝∝∝ 金属芯线 导电液体 电介质h【例4】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示,以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,W 表示正电荷在P 点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )A .U 变小,E 不变B .E 变大,W 变大C .U 变小,W 不变D .U 不变,W 不变(四)电容器与恒定电流相联系☆考点点拨在直流电路中,电容器的充电过程非常短暂,除充电瞬间以外,电容器都可以视为断路.应该理解的是:电容器与哪部分电路并联,电容器两端的电压就必然与哪部分电路两端电压相等.+ -(五)带电粒子(或带电体)在电场中的平衡问题☆考点点拨在历年高考试题中,常常是电场知识与力学知识联系起来考查.解答这一类题目的关键还是在力学上.当带电体在电场中处于平衡状态时,只要在对物体进行受力分析时,注意分析带电体所受的电场力,再应用平衡条件即可求解.☆考点精炼6.质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E 的匀强电场中,当小球A静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为A .E mg 33B .Emg 3C .E mg 2 D.Emg 2 (六)带电粒子(或带电体)在电场中的加速问题☆考点点拨对于此类问题,首先对物体受力分析,进而分析物体的运动情况(加速或减速,是直线还是曲线运动等),常常用能量的观点求解.(1)若选用动能定理,则要分清有多少个力做功,是恒力功还是变力功,以及初态和末态的动能增量.(2)若选用能量守恒定律,则要分清有多少种形式的能在转化,哪种能量是增加的,那种能量是减少的.☆考点精炼7.如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图所示.电子原来静止在左极板小孔处.(不计重力作用)下列说法中正确的是A .从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上 B .从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间往复运动 C .从t=T /4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上D .从t=3T /8时刻释放电子,电子必将打到左极板上(七)带电粒子(或带电体)在电场中的偏转问题☆考点点拨如图所示,质量为m 电荷量为q 的带电粒子以平行于极板的初速度v 0射入长L 板间距离为d 的平行板电容器间,两板间电压为U ,求射出时的侧移、偏转角和动能增量等.解题方法:分解为两个独立的分运动:平行极板的匀速运动(运动时间由此分运动决定)t v L 0=,垂直极板的匀加速直线运动,221at y =,at v y =,md qU a =.偏角:0tan v v y =θ,推论:θtan 2L y =. 穿越电场过程的动能增量:ΔE K =qEy (注意,一般来说不等于qU )U L d v 0 m ,q y t θ θ -U 0U 0 O T 2T t φ☆考点精炼(八)带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题☆考点点拨当带电体的重力和电场力大小可以相比时,不能再将重力忽略不计.这时研究对象经常被称为“带电微粒”、“带电尘埃”、“带电小球”等等.这时的问题实际上变成一个力学问题,只是在考虑能量守恒的时候需要考虑到电势能的变化.【例9】已知如图,水平放置的平行金属板间有匀强电场.一根长l的绝缘细绳一端固定在O点,另一端系有质量为m并带有一定电荷的小球.小球原来静止在C点.当给小球一个水平冲量后,它可以在竖直面内绕O点做匀速圆周运动.若将两板间的电压增大为原来的3倍,求:要使小球从C点开始在竖直面内绕O点做圆周运动,至少要给小球多大的水平冲量?在这种情况下,在小球运动过程中细绳所受的最大拉力是多大?+ OC知识点一电容器的电容电容器的电容是用比值法来定义的,它与电量、电压无关,仅由电容器本身决定。
物理选修3-1电容器电容知识点高中物理电容器知识点1、电容器充放电过程:(电源给电容器充电)充电过程S-A:电源的电能转化为电容器的电场能放电过程S-B:电容器的电场能转化为其他形式的能2、电容(1)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(2)定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。
(3)定义式:是定义式不是决定式是电容的决定式(平行板电容器)(4)单位:法拉F,微法F,皮法pF1pF=10-6 F=10-12F(5)特点○电容器的带电量Q是指一个极板带电量的绝对值。
○电容器的电容C与Q和U无关,只由电容器本身决定。
○在有关电容器问题的讨论中,经常要用到以下三个公式和○3的结论联合使用进行判断.○电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。
电容器充电完毕,再与电源断开,则电容器的带电量不变。
高中物理学习方法预习通读一遍教材,去了解和接受新的物理概念,找到它的特点,提前知道公式和定理等。
把不明白的地方作记号,等后面深入学习时解决或者问老师。
新旧知识是一个继承关系,并不是割裂独立的。
预习新知识的时候,要联系前面学过的知识,发现哪里不会不明白不清楚,要赶紧补回来,因为老师默认你已经会啦!扫除这些绊脚石,才能立即理解课堂上老师讲的新课。
预习也要注意时间和效率,一般优先预习自己不擅长的科目,拒绝苦思冥想(其实是在发呆?),完全可以把问题留到上课听讲的时候解决!尝试自己画出知识点脉络图,能够全面了解整本书的知识点和考点。
听课课堂是学习的主要场所,听课是学习的主要过程,听课的效率如何,决定着学习的主要状况。
提高听课效率要注意:课前预习要有针对性。
钻研课本要咬文嚼字,注意辨析。
概念理解要准确,对概念的确切含义要通过实际例子情景化(例静摩擦力中一起运动有运动趋势,运动学中二秒、第二秒、二秒末,速率相等速度相同,自由落体中的真空静止开始等)。
所谓辨析,就是要把容易混淆的概念放到一起,认真对比其差异。
高中物理 第8节 电容器与电容教案 新人教版选修31第8节 电容器与电容 本节教材分析一、三维目标(一)知识与技能1、知道电容器以及常用的电容器。
2、理解电容的定义式C =UQ ,并会进行有关的计算。
3、知道平行板电容器的电容与什么因素有关。
(二)过程与方法通过本节教学,培养学生的科学研究能力、实验观察能力和抽象思维能力 (三)情感、态度与价值观电容器两极板带等量异种电荷,体现物理学中的对称美;渗透了事物的本质由自身的因素决定,即内因决定,不由外因决定的观点 二、教学重点电容的概念及决定电容大小的因素。
三、教学难点电容的概念,电容器的电量与电压的关系,电容器的充放电过程。
四、教学建议本节课建议用科学的实验探究式的方法研究电容与哪些因素有关,并且实验用到了控制变量法,这些都有利于培养学生的科学品质,以及认真观察、勤于思考、团结协作的科学精神,较常规的讲授或灌输知识的方法效果要好的多,有利于提高学生实验技能,但在实验中,若环境较潮湿,产生静电的效果会不好,在实验中要注意并防止,以确保实验的成功。
新课导入设计导入一新课导入活动:用手机给全班拍照(使用闪光灯)设问:手机、照相机的闪光灯工作时,是用什么来直接供电的?(停顿)不是电池,而是一种电学元件----电容器。
展示:各种各样电容器的图片电脑等电器的电路板(有电容器)引言:电容器在我们当今生活中随处可见,如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器。
可见,电容器是一种应用十分广泛的电学元件。
导入二【引入新课】教师展示一只常用的电解电容器,让学生观察,然后将一只发光二极管接上,让学生观察发光二极管不发光,说明电容器不带电荷;然后用一节干电池给电容器充电后,将一只发光二极管接上,让学生观察发光二极管开始发光,说明电容器储存了电荷——说明电容器有储存电荷的作用;【探究】电容器为什么有储存电荷的作用呢?剥开一只旧的电容器,让学生观察其构造——二只平行极板,中间隔着绝缘纸——最简单的平行板电容器;【引入正课】电容器的电容。
8.电容器的电容教学目标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,掌握平行板电容器电容的决定式,知道其中各项的含义,并能运用其讨论有关问题。
教学重点电容的概念、定义式及平行板电容器电容的决定式。
教学难点电容器的电容的计算与应用。
教学方法类比法、实验法、归纳法、讲练法。
教具准备静电计、平行板电容器、铁架台、电介质板、电容器示教板(上装各种电容器)、电容器的幻灯片、电池组。
课时安排1课时教学过程[新课导入]场强与电势有无直接关系?无直接关系。
E大,φ不一定大,E为零,φ不一定为零,反之亦然。
场强与电势差有无直接关系?有直接关系。
在匀强电场中,E=Ud,d指沿场强方向间距离,仅适用于匀强电场。
匀强电场是最简单的电场,也是中学阶段用得最多的电场。
前面我们知道两块平行金属板间的电场是匀强电场,今天我们继续学习一种类似于平行金属板构造的元件──电容器。
[新课教学] 一、电容器 1.电容器电容器是一种重要的电学元件,有广泛的应用。
两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质──电介质(空气也是一种电介质),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器。
这两个金属板叫做电容器的极板。
实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器。
(出示电容器示教板,使学生仔细观察,找出电容器的共同点) 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
电容器能贮藏电量和能量,两个导体称为电容的两极。
下面以平行板电容器为例来学习有关电容器的一些基本知识。
2.电容器的充放电 (1)充电 ①充电如图所示,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,两个极板就分别带上了等量的异种电荷。
电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程叫做充电。
②充电过程的能量转化在充电过程中,从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
【高二物理选修3电容器的电容是物理选修3-1第八节的内容,高二学生要重点关注知识点,下面是小编给大家带来的高二物理选修3-1电容器的电容知识点,希望对你有帮助。
高二物理选修3-1电容器的电容知识点一、电容器1.电容器:任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器,贮藏电量和能量。
两个导体称为电容器的两极。
2.电容器的带电量:电容器一个极板所带电量的绝对值。
3.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。
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,电场能转化为电能二、电容1.定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值,叫做电容器的电容C=Q/U,式中Q指每一个极板带电量的绝对值①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量,跟电容器是否带电无关。
②电容的单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。
常用单位有微法(μF),皮法(pF)1μF=10-6F,1pF=10-12F 2.平行板电容器的电容C:跟介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。
是电介质的介电常数,k是静电力常量;空气的介电常数最小。
3.电容器始终接在电源上,电压不变;电容器充电后断开电源,带电量不变。
高二物理选修3-1知识点研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点:1.带电粒子受力特点。
2.结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。
3.注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。
人教板—新课标物理选修3—1教案-----第一章、静电场第七节、电容器与电容(1课时)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。
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具准备:常见的电容器示教板,带电羽的平行板电容器,静电计,介质板,感应起电机,电线教学过程:(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。
高二物理3-1电容器高二物理3-1电容器知识点总结一、电容器知识点总结1.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/22.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不推敲重力作用的情形下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原携同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷动身终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; 3)常见电场的电场线散布要求熟记;(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电安稳导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面邻近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只散布于导体外表面; (6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;(8)其它相干内容:静电屏蔽/示波管、示波器及其运用等势面。
二、电容器必背知识点总结1.电容的定义式即C=Q/U;电容器的电容由电容器所带电量与两极板间的电压比值决定,但与电容器是否带电量,带电量的多少无关;2.平行板电容器电容的决定式:即电容与两极板的正对面积成正比,两极板间距离成反比,即电容器的电容由其构成因素决定3.电容器的动态变化问题:第一肯定变化进程中的不变量,即电容与充电后与电源保持连接,则电容器两极板间电压保持不变; 若充电后与电源断开连接,则电容器所带电量保持不变;然后由结构的改变根据决定式判定电容的变化情形,结合不变量,肯定其他量的变化。
电容器与电容★新课标要求(一)知识与技能1、知道电容器以及常用的电容器。
2、理解电容的定义式C=U Q ,并会进行有关的计算。
3、知道平行板电容器的电容与什么因素有关。
(二)过程与方法通过本节教学,培养学生的科学研究能力、实验观察能力和抽象思维能力(三)情感、态度与价值观电容器两极板带等量异种电荷,体现物理学中的对称美;渗透了事物的本质由自身的因素决定,即内因决定,不由外因决定的观点★教学重点电容的概念及决定电容大小的因素★教学难点电容的概念,电容器的电量与电压的关系,电容器的充放电过程★教学方法类比法、实验法★教学用具:静电计、平行板电容器、铁架台、电介质板、电容器示教板(上装各种电容器)、电容器的幻灯片、电池组投影片、多媒体辅助教学设备★教学过程(一)引入新课前边我们知道两块平行金属板间的电场是匀强电场,今天我们继续学习一种类似于平行金属板构造的元件——电容器。
(二)进行新课1、电容器教师:出示电容器示教板,放幻灯,使学生仔细观察,找出电容器的共同点,下一定义。
学生总结,教师评析,得出电容器的概念:电容器:任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体,组成一个电容器。
[指出]前面提到的平行板电容器就是一种最简单的电容器。
下面以平行板电容器为例来学习有关电容器的一些基本知识。
(1)充电:电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程。
(2)放电:充了电的电容器的两板用导线相连,使两板上正、负电荷中和的过程。
[指出]两过程分别有短暂的充电电流,放电电流。
讨论:充电后两板间有了电场,具有电场能,你能分析一下充电、放电过程能量如何转化?[学生分析得]充电:电源能量→电场能;放电:电场能→其他形式能[指出]电容器所带电荷量:每个极板所带电荷量的绝对值.[过渡]电容器是容纳电荷的容器。
一个电容器容纳电荷的本领如何描述呢?用电容器所带电荷量描述吗?2、电容[问题]甲电容器两板各带2 C 电量,板间电压为2000 V ,乙电容器两板各带3 C 电量,板间电压为4000 V ,能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢?[学生讨论得]不能。
人教版高中物理(选修3-1)重、难点梳理
第一章电场
§1.7 电容器与电容
一、课标及其解读
1、观察常见电容器的结构(知道电容器的结构、分类及相关电容器的特点,特别是电解电容器的使用、电容器的工作电压与击穿电压的关系);
2、了解电容器的电容(①知道电容器充电就是把电能储存起来,放电过程就是电场能转化为其他形式的能的过程;②经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,知道决定平行板电容器电容大小的因素,只有电容器本身的ε、S、d能影响C的大小,而电容器是否带电、极板上电压多高对C都没有影响;③电容器的计算虽然不作要求。
但对电容单位的换算、利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d讨论平行板电容器上各物理量变化情况还应是要求的。
)
3、举例说明电容器在技术中的应用(如收音机、电视机等电气设备上的滤波电路,电容式传感器的应用等。
)
二、教学重点
影响平行板电容器电容大小的因素,利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d 三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
三、教学难点
利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
四、教学易错点
1、电容单位不常用,单位之间的换算关系容易搞错;
2、电容器带电量是指电容器一个极板上带电量的绝对值,学生容易理解成两个极板上带电量的绝对值;
3、电容器充电后与电源断开,当有一极板接地时,改变影响电容的因素,电容器上所带电量不变,学生不易理解。
五、教材疑点
在电容器极板间插入金属导体、绝缘介质对电容器电容的影响
六、教材资源
(一)教材中重视的问题:
1、电容器中U、C、Q、E的变化
(1)若电容与电源断开,则Q不变,然后根据C的变化确定以上物理量的变化;
(2)若电容与电源相连,则U不变,然后根据C的变化确定以上物理量的变化(如课本32页第1、4题);
2、电容器的决定因素。