視頻標簽:電容器的電容
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視頻課題:人教版高中物理選修3-1第一章第8節電容器的電容-和田
教學設計、課堂實錄及教案:人教版高中物理選修3-1第一章第8節電容器的電容-和田地區實驗中學
人教版高中物理選修3-1第一章第8節
電容器的電容教學設計
一、教學目標: 知識與技能
(1)了解電容器的組成,認識常見的電容器。 (2)分析掌握電容器的充放電過程。
(3)理解電容的概念及定義式,并能進行相關計算。
(4)掌握平行板電容器電容的決定式,知道改變電容的方法。 過程與方法
(1)通過實物觀察,知道電容器的構成。 (2)用比值定義法定義電容。
(3)用類比法幫助理解電容與電荷量、電勢差的關系。 情感態度價值觀
(1)體會電容器在實際工作的廣泛應用,激發學生對物理知識的學習興趣。 (2)通過電容器兩極板帶等量異種電荷的學習,讓學生體會物理學中的對稱美。 (3)滲透事物的本質由自身因素決定,內因決定外因的哲學觀點 二、教學重難點: 重點
(1)電容定義式的理解和計算
(2)平行板電容器兩類電路問題的分析 難點
(1)電容概念的理解 (2)電容器的充放電
三、教材和學情分析
高二已經文理分科,理科班的學生對物理有一定的學習興趣,但我校學生進校基礎不好,尤其是數學計算能力差,抽象思維能力發展不好,根據學生的特點,我采用的方法主要有:觀察法、教授法、引導法、類比法。通過觀察電容器實物,啟發學生的求知欲; 通過教師引導、學生討論、分析,提高學生的邏輯思維能力和語言表達能力; 通過水容器與電容器的類比幫助學生正確理解C、U、Q的關系; 通過例題和練習題的設計,鍛煉和提高學生的數學計算能力。
四、教學過程 (一)引入新課
通過展示并拆開充電器,讓學生觀看其中的電容器,告訴學生這種電學元件是我們今天要學習的電容器,從而引出新課。這樣既激發了學生探究新事物的好奇心、又讓學生感到物理知識的實用性。 (二)新課教學
第一部分:電容器的電容 1、 電容器的組成:
演示實驗:平行板電容器
總結電容器的組成:兩個彼此絕緣而又相互靠近的導體組成電容器
給出電容器的物理標示符號:
2、 電容器的充、放電過程
充電過程:(通過PPT講解清楚一下幾個問題) 條件:電容器的兩個極板與電源兩極連接 電流方向:從電源正極流出 電容器的電荷量Q:增加 兩極板間電勢差U:升高 兩極板間電場強度E:增大
能量轉化:電能 轉化為 電場能 放電過程:
條件:充好電的電容器兩極板用導線連接 電流方向:從電容器正極流出 電容器的電荷量Q:減少 兩極板間電勢差U:減小 兩極板間電場強度E:減小
能量轉化:電場能 轉化為 其他形式的能
3、 電容:
生活中的電容器:充電寶,它的作用是:存儲電荷
那么不同的電容器存儲電荷的本領大小不同,我們用電容這個物理量來描述電容器存儲電荷的能力。
(1)物理意義:描述電容器容納電荷本領大小的物理量 利用比值定義法定義電容:
(2)定義:電容器所帶電荷量Q與兩極板間電勢差U的比值
定義式: 單位:法拉(F)
(注意:電容僅與電容器本身有關,與Q、U無關) (Q為一個極板所帶電荷量的絕對值)
課堂練習:(通過及時的課堂練習讓學生掌握公式) 例題1、一電容器極板所帶電荷量為
時,兩極板間
的電壓為3.2V電容器的電容是多少?若兩端電壓增加為6.4V時,電容器的電容是多少?極板所帶電荷量是多少?
例題2、一電容器極板間電勢差減小了3V,極板所帶電荷量減少 ,電容器的電容是多少?
第二部分:平行班電容器
1、組成:兩個相距很近的平行金屬板,中間夾一層絕緣介質,組成平行板電容器,平行板電容器是最簡單的電容器。
c
6104.6U
QC
2、電容的決定式:
kdSCr4
--電介質的相對介電常數(空氣的相對介電常數為1)
S--兩極板正對面積 d--兩極板間距離
3、關于平行板電容器的兩類問題 第一類:電容器與電源保持連接
特點:兩極板間電勢差U保持不變
若 d減小 C增大 Q增大(電容器充電) E增大
若 S減小 C減小 Q減小(電容器放電) E不變 第二類:電容器充電后與電源斷開
特點:兩極板電荷量Q不變
若 d增大 C減小 U增大 E不變
若 S增大 C增大 U減小 E減小
題方法:
1、確定不變量,分析是U不變、還是Q不變。
2、用決定式 kd
SCr4
分析電容C的變化。
3、用定義式 U
QC
分析電量Q或電勢差U的變化
4、用
d
UE
分析電場強度E的變化
例題2:兩塊水平放置的正對平行金屬板與電池兩級相連,在距離兩極板等距的M點有一帶電液滴處于靜止狀態, 求(1)液滴帶何種電荷?
(2)若將上極板向下移動一小段距離,但仍然在M點上方,分析液滴將怎樣運動?
(3)分析電路中出現短暫電流方向?
第三部分:常見電容器
1、分類
從結構上可分為固定電容器和可變電容器
2、額定電壓和擊穿電壓
額定電壓:電容器長期工作時所能承受的電壓
擊穿電壓:電容器兩極板間電壓超過某一數值,電解質被擊穿,電容器損壞的極限電壓
擊穿電壓 大于 額定電壓
課堂小結:
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