2012高中物理一轮复习 1.8《电容器和电容》教学案 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心 1 选修选修 3 13 1 第一章第一章 1 81 8 电容器与电容电容器与电容 课前预习学案课前预习学案 一 预习目标一 预习目标 1 知道什么是电容器以及常用的电容器 2 知道公式及其含义 知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 二 预习内容二 预习内容 1 两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质 就组成一个最简单的电容器 叫做 实际上 任何两个 又 的导体 都 可以看成一个电容器 2 电容器 与电容器 的比值 叫做电容器的电容 表达 式 C 国际单位制中单位 简称 符号 常用较小单位 l F F l pF F 电容是表示电容器 的物理量 3 常用电容器从构造上看 可分为 和 两类 常用 的固定电容器有 和 三 提出疑惑三 提出疑惑 同学们 通过你的自主学习 你还有哪些疑惑 请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案课内探究学案 一 教学目标一 教学目标 知道什么是电容器以及常用的电容器 理解电容器的电容概念及其定义 并能用来进行有关的计算 知道公式及其含义 知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 会对平行板电容器问题的动态分析 二 学习过程二 学习过程 1 电容器 1 构造 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 用心 爱心 专心 2 现象 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 现象 提问 电容器在充 放电的过程中的能量转化关系是什么 小结 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 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 2 公式 3 单位 4 电容的物理意义 3 平行板电容器的电容 1 1 演示 感应起电机给静电计带电 说明 静电计是在验电器的基础上制成的 用来测量电势差 把它的金属球与一个导体相 连 把它的金属外壳与另一个导体相连 从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差 U 三 反思总结三 反思总结 1 2 3 结论 平行板电容器的决定式 真空 介质 四四 当当堂堂检检测测 1 关于电容器的充放电 下列说法中正确的是 A 充放电过程中外电路有瞬间电流 B 充放电过程中外电路有恒定电流 C 充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D 放电过程中电容器中的电场能逐渐减小 2 一平行板电容器始终与电池相连 现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两 极板间的空间 与未插电介质时相比 A 电容器所带的电荷量增大 B 电容器的电容增大 C 两极板间各处电场强度减小 D 两极板间的电势差减小 3 下列关于电容器的说法中 正确的是 A 电容越大的电容器 带电荷量也一定越多 用心 爱心 专心 3 B 电容器不带电时 其电容为零 C 由 C Q U 可知 C 不变时 只要 Q 不断增加 则 U 可无限制地增大 D 电容器的电容跟它是否带电无关 课后练习与提高课后练习与提高 1 两块水平放置的平行金属板 A 和 B A 在上 B 在下 两板间的电压U 200V 要使一个 质量为 5g 带电量为力 5 10 6C 的微粒恰能在两板间的某点静止 g取 10m s2 1 试确定 A 极板的带电性质 2 求两极板间的距离 2 一平行板电容器 板间距离为d 电容为C 接在电源电压为U的电源上 充电完成后撤 去电源 求 1 充电后电容器的带电量 2 充电后两极板间的电场强度 3 若再拉开两板 使板间距离增 大为 2d 则电容器的电容变为多少 电量变为多少 电压变为多少 板间电场强度变为多大 参考答案参考答案 课前预习学案课前预习学案 1 平板电容器 彼此绝缘 相互靠近 2 带电荷量 Q 两板间电压 U Q U 法拉 法 F 10 10 容纳电荷本领 6 12 3 固定电容 可变电容 电解质电容 课内探究学案课内探究学案 二 学习过程二 学习过程 1 1 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 充电 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 放电 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 小结 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 1 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 U Q C 3 法拉 F 还有微法 F 和皮法 pF 1F 10 6F 10 12pF 4 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 三 反思总结三 反思总结 1 保持 Q 和 d 不变 S 越小 静电计的偏转角度越大 U 越大 电容 C 越小 2 保持 Q 和 S 不变 d 越大 偏转角度越小 C 越小 3 保持 Q d S 都不变 在两极板间插入电介质板 静电计的偏转角度并且减小 电势差 U 越小电容 C 增大 结论 平行板电容器的电容 C 与介电常数 成正比 跟正对面积 S 成正比 跟极板间的距离 d 成反比 用心 爱心 专心 4 真空 介质 kd S C 4 kd S C r 4 四四 当当堂堂检检测测 1 AD 2 AB 3 D 课后练习与提高课后练习与提高 1 1 正电 2 0 02m 2 1 CU 2 3 C CU 2U d U 2 1 d U 第第八八节节 电电容容器器和和电电容容教教学学设设计计 一 教材分析一 教材分析 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 二 教学目标二 教学目标 1 知识目标 知道什么是电容器以及常用的电容器 理解电容器的电容概念及其定义 并能用来进行有关的计算 知道公式及其含义 知道平行板电容器的电容与哪些因素有关 会对平行板电容器问题的动态分析 2 能力目标 知道利用比值法定义物理量 学会在实验中用控制变量法的实验方法 提高学生综合运用知识的能力 3 情感目标 结合实际 激发学生学习物理的兴趣 三 教学重难点三 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 学情分析 四 学情分析 通过这一堂课的教学 让学生知道电容器的结构 明确电容器的作用 了解电容器的 工作方式 重点掌握电容器的电容概念 知道它们与电量 电压无关 五 教学方法五 教学方法 1 学案导学 见后面的学案 2 启发式 探究式 类比法 六 课前准备六 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 七 课时安排 七 课时安排 1 1 课时课时 八 教学过程 八 教学过程 用心 爱心 专心 5 一一 预习检查 总结疑惑预习检查 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 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 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 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 小结 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 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 U Q C 3 单位 法拉 F 还有微法 F 和皮法 pF 1F 106F 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 4行板电容器的电容 1 演示 感应起电机给静电计带电 说明 静电计是在验电器的基础上制成的 用来测量电势差 把它的金属球与一个导体相 连 把它的金属外壳与另一个导体相连 从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差 U 现象 可以看到 保持 Q 和 d 不变 S 越小 静电计的偏转角度越大 U 越大 电容 C 越小 保持 Q 和 S 不变 d 越大 偏转角度越小 C 越小 保持 Q d S 都不变 在两极板间插入电介质板 静电计的偏转角度并且减小 电势差 U 越小电容 C 增大 用心 爱心 专心 6 2 结论 平行板电容器的电容 C 与介电常数 成正比 跟正对面积 S 成正比 跟极板间的 距离 d 成反比 平行板电容器的决定式 真空 介质 kd S C 4 kd S C r 4 四 反思总结 当堂检测 四 反思总结 当堂检测 教师组织学生反思总结本节课的主要内容 并进行当堂检测 课堂练习 1 关于电容器的充放电 下列说法中正确的是 A 充放电过程中外电路有瞬间电流 B 充放电过程中外电路有恒定电流 C 充电过程中电源提供的电能全部转化为内能 D 放电过程中电容器中的电场能逐渐减小 2 一平行板电容器始终与电池相连 现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两 极板间的空间 与未插电介质时相比 A 电容器所带的电荷量增大 B 电容器的电容增大 C 两极板间各处电场强度减小 D 两极板间的电势差减小 3 下列关于电容器的说法中 正确的是 A 电容越大的电容器 带电荷量也一定越多 B 电容器不带电时 其电容为零 C 由 C Q U 可知 C 不变时 只要 Q 不断增加 则 U 可无限制地增大 D 电容器的电容跟它是否带电无关 4 常用电容器 结合课本介绍 P30 1 AD 2 AB 3 D 五 发导学案 布置预习 五 发导学案 布置预习 九 板书设计九 板书设计 电容器和电容电容器和电容 一 一 电容器 电容器 定义 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体 组成一个电容器 定义 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体 组成一个电容器 电容器的充 放电电容器的充 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 3 3 单位单位 F F 法 法 4 说明电容是反映了电容器储存电荷能力 储存能量能力 的物理量 其数值由电容器的构 造决定 而与电容器带不带电或带多少电无关 就像水容器一样 它的容量与是否有