高中物理選修1-1《電容器》教案【一】
教學(xué)準備
教學(xué)目標
【教學(xué)目標】
1、知識與技能
⑴知道電容器的概念;了解常見電容器的外形、結(jié)構(gòu)和符號
⑵理解電容的意義,知道其單位,并會用電容定義式進行計算
⑶了解影響平行板電容器電容的相關(guān)因素及其電容的決定式。
2、過程與方法
通過實驗與觀察,了解電容器的構(gòu)造和特點,知道電容器的基本作用是儲存電荷。通過類比法理解電容器的電容概念。
3、情感態(tài)度與價值觀
滲透事物的本質(zhì)是有自身的因素即內(nèi)因決定,不由外因決定的觀點。
教學(xué)重難點
【教學(xué)重點】電容的概念
【教學(xué)難點】電容的引入與理解;研究影響平行板電容器電容大小因素的實驗探究。
教學(xué)過程
【教學(xué)過程】
新課引入:感知電容器,電容器在我們當今生活中隨處可見,如電腦、電視機、收音機等幾乎所有用電器中都有電容器。以老師手上的電腦主板為例,看看哪些是電容器。
(一) 電容器的結(jié)構(gòu)
1、構(gòu)造:實際上,任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器。
問題討論:
2、充電、放電
演示:連接課本29頁的電路
現(xiàn)象觀察:當接a時,G偏轉(zhuǎn)
當接b時,G反偏轉(zhuǎn)
充電時, 帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強E增加, 電場能增加。
放電時,帶電量Q減少,板間電壓U減小,板間 場強E減小, 電場能減小。
(二) 電容
提出問題1:既然電容器是用來儲存電荷的,而不同電容器容納電荷的本領(lǐng)是不同的,我們應(yīng)該用一個物理量表示電容器容納電荷的能力,這應(yīng)是一個怎樣的物理量呢?
定性分析:對一個電容器來說,其儲電能力應(yīng)該是一定的,我們找到的這個物理量對這個電容器來說也應(yīng)該是不變的。
對電容概念的總結(jié):
1、定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值
2、定義式: ,或者 (比值定義)
3、物理意義:C是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。
4、單位:在國際單位制中單位是法拉(F),1F=1C/V
1μF=10-6F, 1рF=10-12F
常見電容器,一般是幾十pF到幾千μF之間
類比理解:
C大,意味著U=1V時,容納的電荷量大,儲電本領(lǐng)強
不同容器裝水,水深都是1㎝,S大的容器容納的水量多
問題討論:
①S大,能裝水的總量就一定多嗎?(不一定,容器的高度h不同,V=Sh)
②C大,能儲存的電荷量就一定多嗎?(不一定,C能承受的最大電壓不同)
(因此,C大,儲電本領(lǐng)大,是指相對于同一電勢差U而言;電容器能容納的電荷還跟它能承受的最大電壓有關(guān)。引出擊穿電壓、額定電壓的概念。)
(三)影響平行板電容器電容大小的因素
1、討論:C由Q、U決定嗎?
從理論角度進行定量研究,表明:
⑴當平行板電容器兩極板之間是真空時,
⑵當板間充滿同一種介質(zhì)時,電容變大為真空時的 倍,即
(四)常見的電容器介紹
1、從構(gòu)造上看,可分為固定電容器和可變電容器
2、固定電容器根據(jù)材料不同,常見的有:
聚苯乙烯電容器;陶瓷電容器
電解電容器 (電容比較大,有極性),符號:
3、可變電容器
4、擊穿電壓
額定電壓(工作電壓)~電容器的外殼有標注
課堂練習1.對于一個確定的電容器的電容正確的理解是( )
A.電容與帶電量成正比
B.電容與電勢差成反比
C.電容器帶電量越大時,電容越大
D.對確定的電容器,每板帶電量增加,兩板間電勢差必增加.
2、兩個電容器電量之比為2:1,電壓之比為1:2,則它們的電容之比
為 .
3.(多選)下列哪些措施可以使電介質(zhì)為空氣的平行板電容器的電容變大些( )
A.使兩極板靠近些
B.增大兩極板的正對面積
C.把兩極板的距離拉開些
D.在兩極板間放入云母
4、如圖所示,先接通開關(guān)S使平行板電容器充電,然后斷開S,則當增大兩板間距離時,電容器所帶的電荷量Q,電容C,兩板間電壓U及兩板間電場強度E的變化情況為( )
A.Q變小,C不變,U不變,E不變
B.Q變小,C變小,U不變,E變小
C.Q不變,C變小,U變大,E不變
D.Q不變,C不變,U變小,E變小
若開關(guān)S閉合后不斷開,則當增大兩板間距離時,電容器所帶的電荷量Q,電容C,兩板間電壓U及兩板間電場強度E的變化情況為( )
課后小結(jié)
小結(jié):
一、常用電容器的構(gòu)造:極板、電介質(zhì)。
電容器充放電過程。
二、電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,它取決于相對介電常數(shù)ε、正對面積S、極板間的距離d、
三、電容器使用時注意不要超過額定電壓,防止被擊穿。
高中物理選修1-1《電容器》教案【二】
一、知識與技能:
1、了解電容器的構(gòu)造和常用電容器。
2、知道電容器充電和放電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。
3、了解電容器的電容。
二、過程與方法:
經(jīng)歷影響平行板電容器電容因素的實驗探究過程,知道決定平行板電容器電容大小的因素
三、情感態(tài)度與價值觀:
培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),積極探索的精神。
四、重點和難點
1、電容器的概念、定義式及影響平行板電容器電容因素。
2、電容的定義和引入。
3、對平行板電容器的動態(tài)分析。
一、預(yù)習案
一、請學(xué)生自主學(xué)習教材
1、電容器(了解)
構(gòu)造
電容器的充電、放電
2、電容(記憶)
定義
公式:
單位:
電容的物理意義
3、平行板電容器的電容(記憶)
平行板電容器的決定式:
4、常用電容器(了解)
二、探究案
1、 對電容的理解
甲同學(xué)說:“電容器帶電越多,電容越大,不帶電時,電容為零”.此說法對嗎?為什么?
乙同學(xué)說:“電容器兩端電壓越大,電容越大,不加電壓時,電容為零”.此說法對嗎?為什么?
丙同學(xué)說:“若A電容器帶電比B電容器帶電量多,則A的電容就比B的電容大”.此說法對嗎?為什么?
丁同學(xué)說:“若A電容器兩端電壓比B電容器兩端電壓大,則A的電容就比B的電容大” 此說法對嗎?為什么?
2、決定平行板電容器電容大小的因素
(1)(詳參閱P30圖1.8-4)
靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差U.
(2)學(xué)生注意觀察現(xiàn)象并思考下列問題
(a)保持Q和d不變, S越小,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度如何變化?C=Q/U,電容C如何變化?
(b)保持Q和S不變,d越大,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度如何變化?C=Q/U,電容C如何變化?
(c)保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板, 靜電計的偏轉(zhuǎn)角度如何變化?C=Q/U,電容C如何變化?
(2)結(jié)論:
平行板電容器的決定式:
三、練習案
1、對于一個電容器,下列說法中正確的是 ( ).
A、電容器所帶的電量越多,電容越大
B、電容器兩極板間的電勢差越大,電容越大
C、電容器所帶的電量增加一倍,兩極板間的電勢差也增加一倍
D、電容器兩極板間的電勢差減小到原來的1/2,它的電容也減小到原來的1/2
2、一個電容器,帶了電量Q后,兩極板電勢差為U,若它帶的電量減少Q(mào)/2,則
A.電容為原來的1/2,兩極板電壓不變
B.電容為原來2倍,兩極板電壓不變
C.電容不變,兩極板電壓是原來的1/2
D.電容不變,兩極板電壓是原來的2倍
3、將一個平行板電容器接上電源后再切斷電源 .然后使兩極板間的距離增大一些,則關(guān)于電容器兩極的電壓U和兩極間的場強E的變化,下列說法正確的是 ( )
A.U增大,E增大, B.U增大,E不變C.U不變,E減小,D.U減小,E減小
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教學(xué)準備
教學(xué)目標
【教學(xué)目標】
1、知識與技能
⑴知道電容器的概念;了解常見電容器的外形、結(jié)構(gòu)和符號
⑵理解電容的意義,知道其單位,并會用電容定義式進行計算
⑶了解影響平行板電容器電容的相關(guān)因素及其電容的決定式。
2、過程與方法
通過實驗與觀察,了解電容器的構(gòu)造和特點,知道電容器的基本作用是儲存電荷。通過類比法理解電容器的電容概念。
3、情感態(tài)度與價值觀
滲透事物的本質(zhì)是有自身的因素即內(nèi)因決定,不由外因決定的觀點。
教學(xué)重難點
【教學(xué)重點】電容的概念
【教學(xué)難點】電容的引入與理解;研究影響平行板電容器電容大小因素的實驗探究。
教學(xué)過程
【教學(xué)過程】
新課引入:感知電容器,電容器在我們當今生活中隨處可見,如電腦、電視機、收音機等幾乎所有用電器中都有電容器。以老師手上的電腦主板為例,看看哪些是電容器。
(一) 電容器的結(jié)構(gòu)
1、構(gòu)造:實際上,任何兩個彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器。
問題討論:
2、充電、放電
演示:連接課本29頁的電路
現(xiàn)象觀察:當接a時,G偏轉(zhuǎn)
當接b時,G反偏轉(zhuǎn)
充電時, 帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強E增加, 電場能增加。
放電時,帶電量Q減少,板間電壓U減小,板間 場強E減小, 電場能減小。
(二) 電容
提出問題1:既然電容器是用來儲存電荷的,而不同電容器容納電荷的本領(lǐng)是不同的,我們應(yīng)該用一個物理量表示電容器容納電荷的能力,這應(yīng)是一個怎樣的物理量呢?
定性分析:對一個電容器來說,其儲電能力應(yīng)該是一定的,我們找到的這個物理量對這個電容器來說也應(yīng)該是不變的。
對電容概念的總結(jié):
1、定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值
2、定義式: ,或者 (比值定義)
3、物理意義:C是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。
4、單位:在國際單位制中單位是法拉(F),1F=1C/V
1μF=10-6F, 1рF=10-12F
常見電容器,一般是幾十pF到幾千μF之間
類比理解:
C大,意味著U=1V時,容納的電荷量大,儲電本領(lǐng)強
不同容器裝水,水深都是1㎝,S大的容器容納的水量多
問題討論:
①S大,能裝水的總量就一定多嗎?(不一定,容器的高度h不同,V=Sh)
②C大,能儲存的電荷量就一定多嗎?(不一定,C能承受的最大電壓不同)
(因此,C大,儲電本領(lǐng)大,是指相對于同一電勢差U而言;電容器能容納的電荷還跟它能承受的最大電壓有關(guān)。引出擊穿電壓、額定電壓的概念。)
(三)影響平行板電容器電容大小的因素
1、討論:C由Q、U決定嗎?
從理論角度進行定量研究,表明:
⑴當平行板電容器兩極板之間是真空時,
⑵當板間充滿同一種介質(zhì)時,電容變大為真空時的 倍,即
(四)常見的電容器介紹
1、從構(gòu)造上看,可分為固定電容器和可變電容器
2、固定電容器根據(jù)材料不同,常見的有:
聚苯乙烯電容器;陶瓷電容器
電解電容器 (電容比較大,有極性),符號:
3、可變電容器
4、擊穿電壓
額定電壓(工作電壓)~電容器的外殼有標注
課堂練習1.對于一個確定的電容器的電容正確的理解是( )
A.電容與帶電量成正比
B.電容與電勢差成反比
C.電容器帶電量越大時,電容越大
D.對確定的電容器,每板帶電量增加,兩板間電勢差必增加.
2、兩個電容器電量之比為2:1,電壓之比為1:2,則它們的電容之比
為 .
3.(多選)下列哪些措施可以使電介質(zhì)為空氣的平行板電容器的電容變大些( )
A.使兩極板靠近些
B.增大兩極板的正對面積
C.把兩極板的距離拉開些
D.在兩極板間放入云母
4、如圖所示,先接通開關(guān)S使平行板電容器充電,然后斷開S,則當增大兩板間距離時,電容器所帶的電荷量Q,電容C,兩板間電壓U及兩板間電場強度E的變化情況為( )
A.Q變小,C不變,U不變,E不變
B.Q變小,C變小,U不變,E變小
C.Q不變,C變小,U變大,E不變
D.Q不變,C不變,U變小,E變小
若開關(guān)S閉合后不斷開,則當增大兩板間距離時,電容器所帶的電荷量Q,電容C,兩板間電壓U及兩板間電場強度E的變化情況為( )
課后小結(jié)
小結(jié):
一、常用電容器的構(gòu)造:極板、電介質(zhì)。
電容器充放電過程。
二、電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,它取決于相對介電常數(shù)ε、正對面積S、極板間的距離d、
三、電容器使用時注意不要超過額定電壓,防止被擊穿。
高中物理選修1-1《電容器》教案【二】
一、知識與技能:
1、了解電容器的構(gòu)造和常用電容器。
2、知道電容器充電和放電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。
3、了解電容器的電容。
二、過程與方法:
經(jīng)歷影響平行板電容器電容因素的實驗探究過程,知道決定平行板電容器電容大小的因素
三、情感態(tài)度與價值觀:
培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),積極探索的精神。
四、重點和難點
1、電容器的概念、定義式及影響平行板電容器電容因素。
2、電容的定義和引入。
3、對平行板電容器的動態(tài)分析。
一、預(yù)習案
一、請學(xué)生自主學(xué)習教材
1、電容器(了解)
構(gòu)造
電容器的充電、放電
2、電容(記憶)
定義
公式:
單位:
電容的物理意義
3、平行板電容器的電容(記憶)
平行板電容器的決定式:
4、常用電容器(了解)
二、探究案
1、 對電容的理解
甲同學(xué)說:“電容器帶電越多,電容越大,不帶電時,電容為零”.此說法對嗎?為什么?
乙同學(xué)說:“電容器兩端電壓越大,電容越大,不加電壓時,電容為零”.此說法對嗎?為什么?
丙同學(xué)說:“若A電容器帶電比B電容器帶電量多,則A的電容就比B的電容大”.此說法對嗎?為什么?
丁同學(xué)說:“若A電容器兩端電壓比B電容器兩端電壓大,則A的電容就比B的電容大” 此說法對嗎?為什么?
2、決定平行板電容器電容大小的因素
(1)(詳參閱P30圖1.8-4)
靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差U.
(2)學(xué)生注意觀察現(xiàn)象并思考下列問題
(a)保持Q和d不變, S越小,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度如何變化?C=Q/U,電容C如何變化?
(b)保持Q和S不變,d越大,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度如何變化?C=Q/U,電容C如何變化?
(c)保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板, 靜電計的偏轉(zhuǎn)角度如何變化?C=Q/U,電容C如何變化?
(2)結(jié)論:
平行板電容器的決定式:
三、練習案
1、對于一個電容器,下列說法中正確的是 ( ).
A、電容器所帶的電量越多,電容越大
B、電容器兩極板間的電勢差越大,電容越大
C、電容器所帶的電量增加一倍,兩極板間的電勢差也增加一倍
D、電容器兩極板間的電勢差減小到原來的1/2,它的電容也減小到原來的1/2
2、一個電容器,帶了電量Q后,兩極板電勢差為U,若它帶的電量減少Q(mào)/2,則
A.電容為原來的1/2,兩極板電壓不變
B.電容為原來2倍,兩極板電壓不變
C.電容不變,兩極板電壓是原來的1/2
D.電容不變,兩極板電壓是原來的2倍
3、將一個平行板電容器接上電源后再切斷電源 .然后使兩極板間的距離增大一些,則關(guān)于電容器兩極的電壓U和兩極間的場強E的變化,下列說法正確的是 ( )
A.U增大,E增大, B.U增大,E不變C.U不變,E減小,D.U減小,E減小
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