人教版高中物理选修3-1第一章第8节《电容器的电容》（课件+教学设计+学案） (3份打包)

1.8《电容器的电容》学案 一、电容器的充、放电过程 充电过程 放电过程 电流方向 板间电荷量Q 板间电势差U 板间场强E 能量转化 二、实验探究1：用不同的电压充电容器充电，储存的电荷与电压的关系？ 电源电压 储存的电荷量 最大电压值 结论 电容器1 电容器2 三、平行板电容器的电容 电容大小变化情况 结论 增大极板正对面积S 减小极板正对面积S 增大极板间距d 减小极板间距d 插入绝缘介质 四、巩固练习 练习1、如图所示，是某一规格的电容器，请思考： （1）电容器只能在35V电压下才能正常工作吗？ （2）正常工作时，该电容器最多能容纳多少电量？ （3）当所带电量减半时，电容器的电容为多少？ （4）如果电容器不带电，电容是多少？ 练习2、一些宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将靠近，机内的传感器就开通，电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为（ ） A．改变了湿度 B．改变了温度 C．改变了磁场 D．改变了电容 练习3、如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时(　　) A.电容器电容值增大 B.电容器带电荷量减小 C.电容器两极板间的场强增大 D.电阻R上电流方向自左向右 $$ 《电容器的电容》 一、教材分析 《电容器的电容》是属于人教版高中物理选修3-1第一章静电场第8节内容。 电容器是一种重要的电学元件，在电气设备中有着广泛的应用。学生已经学习了研究电容器需要涉及的电势差、电荷量等知识，同时也基本掌握了比值定义法、控制变量法等研究物理问题的方法，具有了一定的用数学工具解决物理问题的能力。所以本节教学的核心是引导学生应用所学的知识与形成的方法研究电容器，探究电容概念的内涵。 电容的概念是本节的重点，也是难点。电容又是一个比值定义的物理量，引出这一比值的关键，学生知道电容器容纳电荷的本领是定的，而电容器所带的电荷量与两极板间的电势差成正比，其比值能反映电容器本身的性质。 影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学内容的又一难点，在引导学生做好教科书中的演示实验的前提下，由定性实验到定量探究是突破该难点的好办法，符合学生认知规律，学生也更易于接受。 二、教学设计思路 本节课是一节物理概念形成课，主要通过问题探究和实验探究开展教学。先让学生观察电容器放电现象，既激发了学生兴趣，又为学生了解电容器的作用做铺垫。再通过自制电容器让学生体验“触电”感觉，感受电容器的储电作用给学生一种真实的体验与认识，并由学生通过观察自制电容器，了解电容器的构造，这样更符合学生的认知规律。 通过学生自主观察电容器的充、放电过程中灵敏电容计指针的偏转情况，定性了解充、放电过程的特征；由于电容器的充、放电时间极短，学生只能观察电流计指针有无偏转，以及偏转角度的变化，但对于固定电容器储存的电量与电压之间是否存在定量关系，采用课本中的实验无法达到这一目的，根据这一实验就得出电量与电压的比值为定值不能令学生信服。为了克服这一障碍，本节课进一步用电流传感器代替电流计，与学生共同实验，再次观察电容器的充、放电，这一方面可以进一步说明通过不同的实验器材，得到的实验现象是相同的，但实验的精度不一样，借助电流传感器可以较好地显示电容器充、放电的短暂过程，并通过电脑输出电流随时间变化的波形图，借助数学工具积分的方法通过电脑直接求出电量。学生通过这一实验，直观形象的建立了充、放电暂态过程，也解决了指针偏转后是自由返回，还是充、放电有约束式返回。尤其是可以通过电脑处理数据，运用图表功能直接快速描点，便于学生观察，并很容易得出定值电容的电压与电量的线性关系。通过实验学生能够明白“电容”概念的内涵及其物理意义，同时进一步培养学生利用图像处理问题的能力，为突破难点作了前期铺垫。 最后通过演示实验，利用控制变量法定性探究平行板电容器的电容与哪些因素有关。学生亲历电容概念形成的过程，递进式感悟，从而理解电容的概念，突破难点。 三、教学目标 知识与技能 1.知道电容器的概念，认识常见的电容器； 2. 理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算； 3. 通过实验了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容