10.4电容器的电容 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

该高中物理课件聚焦“电容器的电容”，涵盖构造、充放电过程、电容概念及平行板电容器决定因素。通过自主学习填空梳理基础，结合实验视频观察充放电现象，搭建从概念认知到实验探究的学习支架，衔接前后知识脉络。 亮点在于以科学探究为主线，通过“猜想-实验视频验证-表格记录”分析充放电时电压、电流变化及能量转化，落实科学探究的问题与证据要素；结合平行板电容器模型建构及电容决定式推理，深化科学思维与能量观念。结构清晰，重难点突出，助力学生理解，便于教师高效教学。

10.4 电容器的电容 【学习目标】 1.通过观察常见电容器，能认识电容器的基本构造。 2.通过实验，观察电容器在充、放电过程中电流与电压的变化，分析电荷量变化及能量转化情况。 3.通过实验，探究电容器两极板间电势差与所带电荷量关系，理解电容的概念，知道电容的单位。 4.通过了解常用电容器的类型，知道电容器击穿电压和工作电压的含义。 【学习重难点】 1.观察电容器在充、放电过程中电流与电压的变化，分析电荷量变化及能量转化情况。 2.通过实验，探究电容器两极板间电势差与所带电荷量关系，理解电容的概念，知道电容的单位。 【学法指导】 本节课重点在电容的定义及计算方法，影响平行板电容器大小的因素，理解平行板电容器的电容公式，请仔细认真阅读课本38-42页内容，用笔将重难点内容及相关知识标记下来，并完成自主学习部分，将存在的疑难问题用不同颜色的笔标注，上课重点突破。 【学习过程】 一、自主学习 （一）电容器和电容 1．电容器：两个相互 又彼此 的导体组成一个电容器． 2．电容器的充电和放电 (1)充电：使电容器两极板带上 电荷的过程叫做充电． 特征：两极板所带等量异种电荷均匀分布在两极板相对的内表面． (2)放电：使充电后的电容器 电荷的过程叫做放电． 特征：放电过程是储存在电场中的 转化为其他形式的能的过程． (3)电容器的带电荷量是指其中 所带电荷量的绝对值． 3．电容 (1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的 ，公式为 。 (2)物理意义：表示电容器 的大小． (3)单位：在国际单位制中是法拉(F)，1 F＝1 C/V,1 F＝ μF＝ pF. （二）、平行板电容器 1．平行板电容器 (1)结构：由两个 且彼此绝缘的金属板构成． (2)电容的决定因素：电容C与两极板间的相对介电常数εr成 ，跟极板的正对面积S成 ，跟极板间的距离d成 ． (3)电容的决定式：C＝，εr为电介质的相对介电常数．当两极板间是真空时：C＝，式中k为静电力常量． 2．电容器的额定电压和击穿电压 (1)额定电压：电容器能够 时的电压． (2)击穿电压：电介质被 时在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会损坏． 二、合作探究 一、电容器的充电和放电 1.观察课本的实验电路图，思考开关先后接1和2时会出现什么现象？ 2.观察实验视频，验证你的猜想，并完成下面的表格 两极板间的电势差是增大还是减小 通过图中电流表的电流方向是向左还是向右 电流是增加还是减小 开关接1 开关接2 3.分析各物理量的变化，思考充、放电过程中能量的转化。 二、电容器的电容 1.猜想：电容器存储的电荷量与什么有关? 2.平行板电容器的电容与两极板的正对面积，两极板间的距离有什么关系 3.平行板电容器电容的求解公式： 三、当堂检测 1．判断对错 (1)其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板正对面积的增大而增大．( ) (√) (2)其他条件不变时，平行板电容器的电容随极板间距离的增大而增大． ( ) (×) (3)任何电介质的相对介电常数都大于1. ( ) (4)某电容器上标有“1.5 μF　9 V”的字样，则该电容器的击穿电压为9 V．( ) (5)电容器被击穿后就没有了容纳电荷的本领． ( ) 四、课堂小结 学生画出本节课知识树 五、课后作业 1.（多选）下列关于电容器和电容的说法中，正确的是（　） A．根据C=Q/U 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比； B．对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压（小于击穿电压且不为零）成正比； C．无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压比值恒定不变； D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关 2. 如图所示，在开关S闭合时，质量为m的带电液滴处于静止状态，那么，下列判断正确的是（　　） A．开关S断开，极板上电荷量将减小，电压降低； B．开关S断开，极板间距离减小，则极板上电荷量减小； C．开关S断开．极板间距离减小，则极板间的电压减小； D．开关S断开，极板间距离减小，则带电液滴向下运动 3.某电容器充电后的电压为8 V，然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的I－t图像如图所示，则放电过程中(　　) A．电容器储存的电能不变 B．电路中的电流不变 C．电容器两极板间的电压不变 D．电容器的电容不变 学科网（北京）股份有限公司 $$