中职电工基础教案：电容器的充电和放电 电容器中的电场能量

江苏省XY中等专业学校2021-2022-2教案 编号： 备课组别 电子 上课 日期 主备教师 授课教师 课题： 4－3电容器的充电和放电 4－4电容器中的电场能量 教学 目标 1．理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律。 2．掌握电容器中电场能量的计算。 重点 电容器充、放电过程中，电路中的电流和电容器两端电压的变化规律。 难点 电容器质量的判别和电容器中电场能量计算式的推导。 教法 理实一体化 教学设备 教学平台、虚拟实验室、实验室 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 课前复习 1．串联电容器的总电容、并联电容器的总电容的计算公式。 2．何种情况下需要把电容器串联起来？何种情况下需要把电容器并联起来？ 3．P64习题　1．是非题（3）～（8）。 2．选择题（4）～（7） 第三节　电容器的充电和放电 一、电容器的充电 开关S合向1，电容器充电。 1．现象： 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 (1）白炽灯开始较亮，逐步变暗。 （2）的读数由大变小。 （3）的读数变大。 （4）最后指向0，的大小等于E。 2．解释： 电源正极向极板供给正电荷，负极向极板供给负电荷。电荷在电路中形成定向移动，产生电流，两极板间有电压。 S刚合上时，电源与电容器之间存在较大的电压，使大量电荷从电源移向电容器极板，产生较大电流，随着电荷的增加，电压减小，电流减小。当电容器两端电压等于电源电压时，电荷停止定向移动，电流为0，灯不亮。 二、电容器的放电 S合向2，电容放电。 1．现象： （1）开始灯较亮，逐渐变暗，直至熄灭。 （2）开始较大，逐渐变小，电流方向与刚才充电方向相反，直至指示为0。 （3）开始指示为E，逐渐下降，直至为0。 2．解释： 放电过程中，由于电容器两极板间的电压使回路中有电流产生。开始这个电压较大，因此电流较大，随着电容极板上的正、负电荷的中和，极板间的电压逐渐减小，电流也减小，最后放电结束，极板间不存在电压，电流为零。 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 3．结论： 当电容器极板上所储存的电荷发生变化时，电路中就有电流流过；若电容器极板上所储存的电荷量恒定不变时，则电路中就没有电流流过。电路中的电流为 iC 3、 电容器的质量判别 1．用R100或R1k挡。 2．将万用表分别与电容器两端接触，指针发生偏转并回到接近起始的地方，说明电容器的质量很好。 3．若指针偏转后回不到起始位置的地方，而停在标度盘的某处说明电容器的漏电很大，这时指针所指出的电阻数值即表示该电容器的漏电阻值。 4．若指针偏转到零位置之后不再回去，则说明电容器内部已经短路；如果指针根本不偏转，则说明电容器内部可能断路，或电容量很小。 第四节　电容器中的电场能量 1．充电时，q↑→Uc↑电压与电荷量成正比：qCuC 2．电源输入电荷量为q时所做的总功，也就是存储于电容器中的总能量。 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 WcqUC CUC2 式中：C——电容器的电容 单位：F（法拉） UC——电容器两端的电压 单位：V（伏特） Q——电容器所带的电荷量 单位：C（库仑） W——电容器储存的电场能量　单位：J（焦耳） 3．结论： 电容器中存储的电场能量与电容器的电容成正比，与电容器两极板之间的电压平方成正比。 4．电容器是一种储能元件，当电容器两端电压增加时，电容器便从电源吸收能量储存在它两极板的电场中，当电容器两端电压降低时，它便把储存的电场能量释放出来。电容器本身只与电源进行能量交换，不消耗能量。 板 书 设 计 一、电容器的充电 二、电容器的放电 三、电容器的质量判别 4、 电容器的质量判别 教后札记 学科网（北京）股份有限公司 $