10.4 电容器的电容 教案--高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

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1、电容器的电容一、 教材分析本节内容为人教版高中物理必修三第十章第4节的内容。这节内容包涵认识电容器、电容器的充放电、电容器的电容、探究影响平行板电容器电容的因素、常见电容器五部分内容。本章前几节中已经学习电荷量、电场强度、电势差等物理量，这节内容既是对以上知识的综合应用，也是物理在实际生活中的体现，同时也为下节学习带电粒子在匀强电场中的运动打下基础，在教材中起着承上启下的重要作用。二、 学情分析学习本节的学生为高二年级秋季学期学生，由于在上学期末已7选3选课完毕，本节课的授课对象是未选课物理的学生，故以学业水平考试要求为主，且大多数学生物理基础较差，对物理学科学习缺乏兴趣；学习本节之前，学生已

2、经学习了电荷量、电势差等相关知识，为学习本节内容奠定了一定的基础。但电容器对于学生来说非常陌生，电容器的充放电过程和电容概念，也非常抽象，学生对电容器的电容由哪些因素决定也需要有一个逐渐认识的过程。因此，在教学中增设较多的实验，增加学生学习兴趣，并注意从学生已有的知识出发，引导为主，讲授为辅，让学生自然的理解和接受新知识，同时注重培养和提高学生实验观察、科学探究、分析论证、归纳根据等能力。三、 教学目标物理观念：知道电容器的概念，了解电容器的结构和充放电现象，构建“电容是表征电容器储存电荷特性的物理量”这一物理观念，认识常见电容器。科学思维：理解电容的定义式，会应用其分析、讨论、解决简单问题。

3、科学探究：体会比值定义法；通过观察分析电容器的充、放电实验中借助电压、电流传感器得到的I-t、V-t图像，归纳电容器充、放电过程中的电流电压随时间变化的趋势，分析电容器充放电过程中电子的移动。通过实验探究得到影响平行板电容器电容的因素有两极版间距离、两极版正对面积和两极板间电介质（的介电常数）。科学态度与责任：加强观察，分析，归纳，类比的能力。四、 教学重点与难点教学重点：电容器的充、放电现象，电容器的电容，影响平行板电容器电容的因素。教学难点：电容器的充、放电过程中各物理量的变化，电容概念的建立。生活中常见的电容器电容器电容器影响平行板电容器电容的因素认识电容器电容器的充放电电容的定义电容器

4、的标识电容器电容器电容器电容器五、 教学设计思想六、 教学方法与策略讲授法、实验法、讨论法七、 资源与工具PPT、希沃白板、电容器（16V 3300uF、5.5V 1F）、小灯泡（2.5V 0.3A）、电池（18650锂电池*2）、单刀双掷开关、导线、电压传感器、电流传感器。八、 预设教学过程导入：生活中各式各样的电器中都有一块或几块电路板，在电路板上我们总能发现一些凸起的圆柱体元件，我们常常把它称为电容，严谨的叫法应该是电容器。今天的物理课就是围绕它展开的。新授：1.电容器的构造是怎样的？展示电容器拆解图片，可以观察到电容器是两层铝箔中间夹着一层纸。简化归纳：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体

5、都可以看成一个电容器，两个导体称为电容器的极板，导体间的绝缘物质称为电介质。给出电容器的电路图符号。2.电容器具有什么功能？电容器，顾名思义，容纳电荷的元件，电容器真的能容纳电荷吗，我们不妨观察以下实验：实验：电容器和小灯泡连接，小灯泡不发光；电容器先和电池相连，再连接小灯泡，小灯泡发光，亮度逐渐变弱之后熄灭。小灯泡发光，表明有电荷流经灯丝，电荷来自电容器，表明电容器有容纳电荷的能力。3.电容器如何“装进”或“倒出”电荷根据之前的小实验，我们可以猜测电容器和电源相连“装进”电荷，两极板分别连接小灯泡两连接点“倒出”电荷，我们将“装进”电荷的过程称为电容器的充电，将电容器“倒出”电荷的过程称为电

6、容器的放电。电容器充放电过程中电荷的移动有什么规律、通过电容器的电流、电容器两端的电压随时间是如何变化的呢，让我们通过接下来的实验来探究这些问题。如右图所示连接电路，单刀双掷开关打到1时电容器充电，打到2时电容器放电；观察电压、电流随时间的变化。结论：电容器充电过程中电流由最大逐渐减小到0，两端电压逐渐升高到电源电压；电容器放电过程中电流由最大逐渐减小到0，两端电压逐渐由电源电压降低到0；充电和放电过程电流方向相反。借助电流方向分析充、放电过程中电子移动方向，PPT展示电容充放电过程中电子移动的示意动画，讲授充放电的概念、“电容器充电结束后两极板带等量异种电荷”、“电容器所带电荷量指的是电容器

7、一个极板所带电荷量的绝对值”。练习电容器充放电相关习题：1、24.如何表示电容器容纳电荷的本领:展示大小各不相同的电容器，个头大的电容器容纳电荷本领一定强吗，应该如何比较？我们将电容器和等高的圆柱体水杯类比，提问：a如何判断某个圆柱体水杯中水体积多少-液面高度hb两个不同的圆柱体水杯液面高度相同时如何比较水体积的多少-底面积sc两个底面积不同的圆柱体水杯中液面高度也不同，如何比较水量-圆柱体体积公式V=shd 底面积s和h、v有关吗-无关s是水杯本身的特性，表示水杯容纳液体的本领，h是外界因素，同样的，我们可以猜测电容器的带电量也有类似V=sh形式的公式，电容器的电荷量Q，影响电容器带电量的外

8、界因素是两极板间电势差u，则有Q=kU形式，其中k是关于电容器储存电荷本领的参数，Q=kU变形得到k=Q/U。根据大量实验和事实，发现同一电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值是定值，这个叫做电容器的电容,用字母C表示。学生根据电容的定义得出电容的定义式C=Q/U，介绍电容的单位法拉（F）,常用单位 微法（F）、皮法（pF）和法拉（F）的换算。5.电容器上标识的是什么参数。展示图片：电容器上标识的额定电压和电容，简述击穿电压和额定电压的区别。6.影响平行板电容器的因素有哪些平行板电容器：两块相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质（电介质）。实验；探究影响平行板电容器电容的因素（

9、视频）观看实验视频，引导分析得到影响平行板电容器电容的因素有两极版间距离、两极版正对面积、两极板间电介质（的介电常数）。7.生活中常用电容器有哪些种类，电容器在生活中有哪些用途呢?电容器的应用：各类电器的电路板电路板，动力模组，空调压缩机启动.拓展：超级电容器课堂小结。九、 学习评价与作业设计1有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为200V ，所带电荷量为 0.1C，此电容器的电容是（）A20 F B2000 F C 510-4 F D510-5 F 2. 某电容器的电容是30 F，额定电压为200 V，击穿电压为400 V，对于该电容器，下列说法中正确的是() A. 电容器两极板间电势差为

10、1 V时，电容器所带的电荷量为310-5C 。B. 电容器带电荷量0.015 C时，两极板间的电压为50V 。C. 该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V。D. 该电容器能容纳的电荷量最多为610-3C 。3一个电容器所带的电荷量是610-8C，两极板间的电压是2V，那么这个电容器的电容是_F。如果将所带电量全部放掉，这个电容器的电容是_F。4.有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为3V，所带电荷量为4.510-4C，则此电容器的电容是 F ，将该电容器的电压降为2V，电容器的电容是 F ，所带电荷量是 C。十、 作业设计意图1. 电容器的定义。2. 电容器的额定电压与击穿电压的区别。3，4：电容器的电容与两极板间电压无关。学科网（北京）股份有限公司