2.1电容器与电容 教学设计-2021-2022学年【新教材】高二上学期物理粤教版(2019)必修第三册
《电容器与电容》教学设计
云浮市云安区云安中学 蒋贤才
教学目标:
- 知道电容器的结构,认识常见的电容器;
- 通过实验探究电容器充放电过程,了解电容器的科学本质,培养学生参与科学探究的精神;
- 通过比值定义法定义电容,理解电容的物理意义;
- 通过实验探究影响电容的因素,培养学生实事求是的科学态度。
教学重点:
- 电容器的充放电;
- 电容的概念。
教学难点:
电容的概念
教学方法:
创设问题情境,设问引导学生,让学生经历物理知识的构建过程。采用实验探究、讲解等方法,引导学生发现问题、分析问题,最终解决问题。
课时安排:1课时
情境引入:
水可以用容器储存起来,电荷也可以用一个“容器”储存起来。图中的元件就是这样的“容器”——电容器。那么,它内部的构造是怎样的?它是怎样“装进” 和“倒出”电荷的呢?
人们在使用相机或手机拍照时,若光线不足,相机或手机一般会自动开启闪光灯补足光线。闪光的能量来自电容器。
新课教学:
一、识别电容器
利用常用电容器示教板展示各种电容器。
1、电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成,电容器的导体间可以填充绝缘物质(电介质)。
2、电容器符号:C
3、电路符号:
二、电容器的充放电
【讨论与交流】(1)如图所示的电路中,将开关接到端,观察电路中是否有电流通过,以及电流通过的时间长短。思考在这个过程中电容器的极板上带何种电荷。
(2)将开关接到端,观察电路中是否有电流通过。思考在此过程完成后电容器的极板上是否还有电荷。
1、电容器充电:使电容器的两极板带上等量异种电荷的过程。电场存储能量。
2、电容器放电:使电容器两极板上电荷中和的过程。电场能转换成其他形式的能量。
说明:充电电流方向与放电电流方向是相反的;电容器所带电量是指一块极板所带电量的绝
对值。
三、电容器的电容
提出问题:电容器两端的电压和上面带的电量有什么关系?
【观察与思考】(1)在充、放电过程中得到的图像如图所示,试说明电容器两极板间的电压
随时间
的变化特点。
(2)在充、放电过程中得到的图像如图所示,试说明电容器两极板间的电流
随时间
的变化特点。
(3)在图像中,
轴与
轴所围的面积表示了什么?
(4)当干电池改用了2节、3节、4节、5节时,利用实验测得的数据可得极板的电量与所加电压
的关系图线如图所示,由此可得出什么结论?
总结:与
的比值表示电容器自身储存电荷本领的特性,它的大小只与电容器本身的结构有关,与电容器所带的电量及两极板间电压的大小无关。
1、电容:物理学中把电容器所带的电量与电容器两极板间的电压
之比,叫作电容器的电容。
2、定义式:
3、单位:法拉,简称法,符号:F
四、决定电容的因素
展示平行板电容器,提出问题:电容有电容器的本身的哪些因素决定的?
实验中电容器所带的电量不变;静电计的指针张角大小反映了电容器的极板间电势差的大小。
【观察与思考】(1)保持两极板正对面积不变,增大电容器平行极板间的距离
,观察静电计指针的偏角
的变化,思考电容
是变大还是变小。
(2)保持极板间的距离不变,减小两平行极板的正对面积
,观察静电计指针的偏角
的变化,思考电容
是变大还是变小。
(3)保持两极板正对面积和间距
不变,在平行板电容器内插入电介质,观察静电计指针的偏角
的变化,思考电容
是变大还是变小。
1、平行板电容器的两极板间为真空时,其电容为