鲁科版选修31 电容器 电容 第一课时 学案.docx

2.4电容器 电容课题2.4电容器 电容课型新课教学教学目标（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教具准备电容器示教板，静电计，平行板电容器，电介质板，起电机，电池组，导线，单刀双掷开关，多媒体与课件课时安排2课时教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情【创设情景】图片展示电视、电脑等线路板，出示各种电容器提出课题：电容器到底是什么样的元件？它的作用、构造、原理是什么？ 【新课教学】aabsce（一） 电容器 实例探究：出示一纸质电容器并将其拆开，请学生观察。 结论：有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸（绝缘）。1、概念：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。问题讨论：两平行导体板夹上一层绝缘物质（空气也算）能否构成电容器？2、充电、放电演示：连接如图的电路现象观察：当接a时，g偏转；当接b时，g反偏转分析：充电 充电电流；电能 电场能放电 放电电流；电场能 其他形式能量（二） 电容提出问题1：既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢？定性分析：对一个电容器来说，其储电能力应该是一定的，我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。问题2：对一个结构一定的电容器，给它带上一定的电荷量q，两极间也就有了一定的电势差u，q与u能用来表示电容器的储存能力吗？学生：（不能，原因分析）进一步研究：实验表明，q增加为原来的几倍，u也增加为原来的几倍，而两者的比值q/u，对同一电容器是一定的（这符合我们的要求）。比值大，意味着在相同的电压情况下，能带的电荷量越大，这正能说明其储电能力强。对电容概念的总结：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v1s1hv2s22、定义式：，或者 （比值定义）3、物理意义：c是表示电容器容纳电荷本领的物理量。4、单位：在国际单位制中单位是法拉（f），1f=1c/v 1f=10-6f， 1f=10-12f常见电容器，一般是几十pf到几千f之间类比理解：c大，意味着u=1v时，容纳的电荷量大，储电本领强不同容器装水，水深都是1，s大的容器容纳的水量多问题讨论：s大，能装水的总量就一定多吗？（不一定，容器的高度h不同，v=sh）c大，能储存的电荷量就一定多吗？（不一定，c能承受的最大电压不同）（因此，c大，储电本领大，是指相对于同一电势差u而言；电容器能容纳的电荷还跟它能承受的最大电压有关。引出击穿电压、额定电压的概念。）5、击穿电压额定电压（工作电压）电容器的外壳有标注【例题1】一个电容器，充电后所带电荷量为q=410-6c的电荷量时，它的板间电势差u=2v，由此可知，该电容器的电容是_f。如果再充进410-6c的电荷量，其电容为_f。如果用导线将电容器两极相连，放电后，其电容为_f。 学生活动：（略） 小结：c取决于电容器自身结构而与是否带电无关。类比：水桶的储水能力在设计好后就确定了，与是否使用无关。（三）研究影响平行板电容器电容大小的因素1、提出课题：平行板电容器是最简单，也是最基本的电容器，几乎所有的电容器都是平行板电容器的变形，所以我们从研究平行板电容器入手，探究决定其电容大小的因素。问题：决定平行板电容器电容的那些因素从哪儿去找？2、定性分析电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，因此它只与电容器自身的内部结构有关，与其它量（q、u）应该无关，环境因素也可不予考虑研究电容器内部的结构因素：方法分析：控制变量法实验装置分析：3、实验探究改变平行板两极板的距离s结论c与d反相关c=q/u分析现象：d 偏角 u c d 偏角 u c改变平行板两极板的正对面积s结论c与d正相关c=q/u分析现象：s 偏角 u cs 偏角 u c两极板间插入绝缘介质（保持q、s、d不变）结论c与电介质有关c=q/u分析现象：插入电介质 偏角 u c4、进一步的研究（引申）以上实验还只是定性分析，从理论角度进行定量研究，表明：当平行板电容器两极板之间是真空时，当板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的倍，即5、相对介电常数是一个与电介质性质有关的常数（无单位）。 读表1.81，空气的近似为1（一般性研究中，空气对c的影响可以忽略）（水指纯净水）【例题2】平行板电容器的电容是比较少的，桌上的平行板电容器的电容，半径约0.1m，试求其电容c的大小。学生活动：（2.8pf）问题：若要得到2f的电容，每个极板的面积要做多大？（试与窗户作个比较）学生活动：（22.6m2，约10倍）（四）常见的电容器介绍1、从构造上看，可分为固定电容器和可变电容器固定电容器+电解电容器2、固定电容器根据材料不同，常见的有：聚苯乙烯电容器；陶瓷电容器 可变电容器电解电容器 （电容比较大，有极性），符号：3、可变电容器符号： 演示：动片，定片 问题：试分析变容原理？六课堂小结：电容器由两片导体为极板