【物理】1.7《了解電容器》教案(粵教版選修3-1).

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1、1.7 了解電容器 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、 知道什么是電容器及常見(jiàn)的電容器； 2、 知道電場(chǎng)能的概念，知道電容器充電和放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換； 3、理解電容 器電容的概念及定義式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算； 4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系；掌握平行板電容 器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問(wèn)題。 （二）過(guò)程與方法 結(jié)合實(shí)物觀察與演示，在計(jì)算過(guò)程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 體會(huì)電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。 重點(diǎn)： 掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。 難點(diǎn)：電容器的電容的計(jì)算與應(yīng)用 主要內(nèi)

2、容：一、電容器 1、構(gòu)造：任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。 常見(jiàn)的電容器 2、電容器的充電、放電 充電：使電容器的兩個(gè)極板帶上等量異種電荷的過(guò)程叫充電。充電過(guò)程是建立 電場(chǎng)、 儲(chǔ)存電場(chǎng)能的過(guò)程。 放電：使電容器兩極板上的電荷中和的過(guò)程叫放電。 放電過(guò)程是電場(chǎng)消失、 電場(chǎng)能 轉(zhuǎn)化為其他能的過(guò)程。 學(xué)生討論：電容器在充、放電的過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么，以及帶電量 Q, 板間電壓U,板間場(chǎng)強(qiáng)E如何變化？ 充電 帶電量Q ,板間電壓U ,板間場(chǎng)強(qiáng)E ,電能轉(zhuǎn)化為放電 帶電量Q , 板間電壓U ,板間場(chǎng)強(qiáng)E ,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為 二、電容 與水容器類(lèi)比后得出。說(shuō)

3、明：對(duì)于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器， C （類(lèi)比于橫截面積）不變。這是量度式，不是關(guān)系式。在 C 一定情況下，Q=CU， Q正比于U o 1、 電容的物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量， 2、 定義：電容器所帶的電量 Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差 U的比值，叫做 電容器的電容。3、公式： C = 4、單位： Q U 法拉（F ）還有微法（卩F）和皮法（pF ）仆=10-6^ F=1012pF 注意：是由電容器本身的性質(zhì)（由導(dǎo)體大小、形狀、相對(duì)位置及電介質(zhì)）決定 的,與電容器是不是帶電無(wú)關(guān)。類(lèi)比 電阻、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差的定義 例1 ?下列關(guān)于電容器和電容的說(shuō)

4、法中，正確的是 A ?根據(jù)C二可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩板間的電壓成 反比 U B ?無(wú)論電容器的電壓如何變化（小于擊穿電壓且不為零），它的電荷量與 電壓的比值恒定不變 C ?用電源對(duì)平板電容器充電后，兩極板一定帶有等量異種電荷 D ?電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與加在兩板上 的電壓無(wú)關(guān)答案：BCD 三、平行板電容器的電容 1實(shí)驗(yàn)： 說(shuō)明:靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用來(lái)測(cè)量電勢(shì)差?把它的金屬球與一 個(gè)導(dǎo)體相連，把它的金屬外殼與另一個(gè)導(dǎo)體相連，從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個(gè)導(dǎo) 體之間的電勢(shì)差U. 觀察與思考 1）保持兩極板正對(duì)面積

5、不變，改變極板間的距離。 增大電容器平行極板間的距離，觀察靜電計(jì)的偏角的變化，思考電容變大還是 變小。2）保持極板的間距不變，改變平行板的正對(duì)面積 減小電容器平行板的正對(duì)面積，觀察靜電計(jì)的偏角的變化，思考電容變大還是 變小。3）保持兩極正對(duì)面積和間距不變，在平行板電容器插入電介質(zhì) 在平行板電容器內(nèi)插入電介質(zhì)，觀察靜電計(jì)的偏角的變化，思考電容變大還是 變小。現(xiàn)象:可以看到： ①.保持Q和S不變，d越大，偏轉(zhuǎn)角度越小，C越小.②.保持Q和d不 變，S越小，靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度越大,U越大，電容C越??；③.保持Q、d、S都 不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板，靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度并且減小，電勢(shì)差U 越小

6、電容C增大? 2、結(jié)論：平行板電容器的決定式：真空 C =四、常用電容器 及應(yīng)用 S n kd 介質(zhì) C = r S 4 n kd 練習(xí)： -1. 一平行板電容器的帶電量 Q =3X108C，兩極板間的電壓U =2V，則它的 電容為 F;如果將兩板的帶電量各減少一半，則兩板電勢(shì)差為 V ，電 容器電容為 F若將兩板的帶電量減為零，則它的電容將為 F 2 ?如圖所示為研究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)。電容器充電后與 電源斷開(kāi)，電量Q將不變，與電容器相連的靜電計(jì)用來(lái)測(cè)量電容器的 在常見(jiàn)的電介質(zhì)中，由于空氣的 最小的，當(dāng)極板 間插入其它的電介質(zhì)板時(shí)，電容器的電

7、容將 （填 增大” 減小”或不 變”，于是我們發(fā)現(xiàn)，靜電計(jì)指針偏角將 。（填 增大” 減小”或不 變” 3?下列關(guān)于電容器和電容的說(shuō)法中，正確的是 Q A ?根據(jù)C二可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩板間的電壓成 反比 U B ?無(wú)論電容器的電壓如何變化（小于擊穿電壓且不為零），它的電荷量與 電壓的比值恒定不變 C ?用電源對(duì)平板電容器充電后，兩極板一定帶有等量異種電荷 D ?電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，其大小與加在兩板上 的電壓無(wú)關(guān) 4?下圖中能正確反映某個(gè)電容器的電量 Q、電壓U和電容C三者關(guān)系的有（ 5 .關(guān)于公式C = Q & S口 C =，下列說(shuō)法正確的是 U 4 n kd A .從前者可以看出，電容的大小取決于帶電量和電壓 B .從后者可以看出，電容的大小取決于電介質(zhì)的種類(lèi)、導(dǎo)體的形狀和兩位置 關(guān)系C .它們都適用于各種電容 D ?前者適用于各種電容器的定義式，后者只適用于平行板電容器的決定式 參考答案 1、1.5 >108 1 1.5 W8 1.5 W8 2、電壓介電常數(shù)增大減小3、BCD 4、CD 5、BD