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高二物理電容器與電容

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     第八節 、電容器與電容 (1課時)

教學目標
(一)知識與技能
  1、知道什么是電容器及常見的電容器;
  2、知道電場能的概念,知道電容器充電和放電時的能量轉換;
  3、理解電容器電容的概念及定義式,并能用來進行有關的計算;
  4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關,有什么關系;掌握平行板電容器的決定式并能運用其討論有關問題。
(二)過程與方法
結合實物觀察與演示,在計算過程中理解掌握電容器的相關概念、性質。
(三)情感態度與價值觀
體會電容器在實際生活中的廣泛應用,培養學生探究新事物的興趣。
重點:掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。
難點:電容器的電容的計算與應用
教具準備:常見的電容器示教板,帶電羽的平行板電容器,靜電計,介質板,感應起電機,電線
教學過程:
(一)復習前面相關知識
要點:場強、電勢能、電勢、電勢差等。
(二)新課教學----第七節 、電容器與電容
  展示各種電容器.并做解釋:這是一種能容納電荷的容器,今天我們來學習它--電容器以及描述它容納電荷本領的物理量--電容
1、 電容器
(1) 構造:任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導體都可以看成一個電容器。
(2) 電容器的充電、放電
操作:把電容器的一個極板與電池組的正極相連,另一個極板與負極相連,兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做充電。
  現象:從靈敏電流計可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯系,兩個極板間有電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場中,稱為電場能.
  操作:把充電后的電容器的兩個極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個過程叫放電.
  現象:從靈敏電流計可以觀察到短暫的放電電流.放電后,兩極板間不存在電場,電場能轉化為其他形式的能量.
  提問:電容器在充、放電的過程中的能量轉化關系是什么?待學生討論后總結如下:
  【板書】充電--帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強E增加, 電能轉化為電場能
放電--帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強E減少,電場能轉化為電能
2、電容
  與水容器類比后得出。說明:對于給定電容器,相當于給定柱形水容器,C(類比于橫截面積)不變。這是量度式,不是關系式。在C一定情況下,Q=CU,Q正比于U。
(1) 定義:電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值,叫做電容器的電容。
(2) 公式:
(3) 單位:法拉(F)還有微法(F)和皮法(pF) 1F=10-6F=10-12pF
(4)電容的物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領的物理量,是由電容器本身的性質(由導體大小、形狀、相對位置及電介質)決定的,與電容器是不是帶電無關.
3、平行板電容器的電容
(1)[演示]感應起電機給靜電計帶電(詳參閱P29圖1。7-4)
  說明:靜電計是在驗電器的基礎上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導體相連,把它的金屬外殼與另一個導體相連,從指針的偏轉角度可以量出兩個導體之間的電勢差U.
  現象:可以看到:
①. 保持Q和d不變, S越小,靜電計的偏轉角度越大, U越大,電容C越;
②. 保持Q和S不變,d越大,偏轉角度越小,C越小.
③. 保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質板,靜電計的偏轉角度并且減小,電勢差U越小電容C增大.
(2)結論:平行板電容器的電容C與介電常數ε成正比,跟正對面積S成正比,跟極板間的距離d成反比.
平行板電容器的決定式:真空 介質
4、常用電容器(結合課本介紹P30)
(三)小結:對本節內容要點進行概括
(四)鞏固新課:1、引導學生完成問題與練習。 2、閱讀教材內容。
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