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视频标签：电容器的电容
所属栏目：高中物理优质课视频
视频课题：人教版高中物理选修3-1第一章第8节电容器的电容-乌
教学设计、课堂实录及教案：人教版高中物理选修3-1第一章第8节电容器的电容-乌鲁木齐市高级中学
教学目标
1、知道电容器的基本结构,认识常见电容器
2、了解电容器充电和放电过程
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
2学情分析
在学习本节课之前,学生已经学习了电场力和电场能的知识,为学习本节内容奠定了一定的基础。但学生对于电容器这样的非线性元件却是第一次学习遇到。由于电学概念比较抽象,加之一般学生对电现象的感性认识又较少就使得学生在学习电学时普遍感到比较困难,所以电容器概念的教学成为本节的难点之一。因此在教学中,可以多增设实验,让学生易于理解和接受,同时培养学生的实验观察能力和科学探究能力。
3重点难点
【重点】掌握电容的概念、定义式及平行板电容器的电容决定式。
【难点】电容的引入与理解
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1新设计
引入:
照相机的闪光灯需要借助一个非常重要的元件——电容器
电视、电脑等线路板上面也有电容器
电容器到底是什么样的元件?作用、构造是什么?
一、电容器
1、作用:电容器就是容纳电荷的容器。
展示各种电容器,虽然各种电容器形态各异,但是基本结构都是:
2、构造:由两个相互靠近、彼此绝缘的导体组成
这两个导体称为电容器的两极
中间彼此绝缘的物质叫电介质(空气也是电介质)
例1:平行板电容器(两块正对而又相距很近的金属板)
充电:使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程叫充电。充电过程是建立电场、储存电场能的过程。
放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电。 放电过程是电场消失、电场能转化为其他能的过程。
闪光灯闪光原理就包含这两个过程(充电和放电)
问题:电容器是用来存储电荷的,而不同的电容器容纳电荷的本领是不同的,那么如何表示电容器容纳电荷的本领呢?
二、电容
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(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。在C一定情况下,Q=CU,Q正比于U。
实验发现,对于同一个电容器,给他的两极板间装上的电荷量越大,两极板间电压就越大,但是其比值是一个定值,我们就把它定义为电容器的电容。
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。
3、公式:C=QU
4、单位:法拉(F)还有微法( F)和皮法(pF) 1F=10-6 F=1 0-12pF
注意: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。
类比 电阻、电场强度、电势差的定义
例2:将一个平行板电容器的两极板分别接在电压是6v的电池组正负极,跟电池组负极相连的极板带电量是-9×10-8C ,则电容器的带电量为?电容器的电容为?若将此电容器两极板节电压为3V电源,电容器的电容为?此时其带电量为多少?
[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:通过上面的学习,我们知道电容是描述电容器存储电荷本领的物理量,与U和Q都没有关系,只与电容器本身的构造有关系。那么电容与电容器本身的哪些什么因素有关?
下面以平行板电容器为例,探究其电容与哪些因素有关。
三、研究影响平行板电容器电容大小的因素
电容的决定因素:内部结构,猜想(S , d ,两极板间的电介质 )
研究方法:控制变量法
实验:
实验装置分析:
静电计可以用来测 量电势差.把它与电容器的两极板相连,从指针的偏转角度可以 量出两个 极板之间的电势差U.
实验探究
1)改变极板间的距离d
现象:d减小,偏角减小(U减小) 增大 结论:C与d有关
2)改变平行板的正对面积S
现象:S减小,偏角增大(U增大) 减小 结论:C与S有关
3)两极板间插入绝缘介质(保持Q,S,d不变)
现象:插入电介质,偏角减小, 增大 结论:C与电介质有关
2、平行板电容器电容的决定式: C=εS4πkd
其中,(1)k 静电力常量 (2)d 板间距离 (3)S 两极板正对面积 (4)ε 介电常数(描述两导体间绝缘介质特性)
例题:下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大
A.使两极板靠近些 B.增大两极板的正对面积
C.把两极板的距离拉开些 D.在两极板间放入云母
四、电容器性能的主要指标
1、电容量
2、耐压能力
小结:电容器由两片导体为极板,中间隔以电介质构成。
电容C是描述电容器容纳电荷本领的物理量。
定义式 C=QU 适用于任何电容器,C与Q,U无关
决定式C=εs4πkd 只适用于平行板电容器,反映C的决定因素
作业:课后练习1,2
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
