电容器和电容

M

选修3-1
第一章
1.8 电容器与电容
课前预习学案
一、预习目标
1知道什么是电容器以及常用的电容器
2知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
二、预习内容
1．两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做___________．实际上，任何两个__________________ 又_______________ 的导体，都可以看成一个电容器．
2．电容器______________与电容器______________的比值，叫做电容器的电容．表达式C＝______，国际单位制中单位__________，简称____________ ，符号________________．
常用较小单位 lμF＝________F，l pF＝________F．电容是表示电容器____ ____ 的物理量．
3．常用电容器从构造上看，可分为________________和________________ 两类．常用的固定电容器有______________和_________________ ．

三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容


课内探究学案
一、目标
　①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
二、学习过程
1、电容器
（1）构造: .
（2）电容器的充电、放电
操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做 。
现象：
。
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫 .
现象:
。
提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?
小结：
。
2、电容
与水容器类比后得出。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C一定情况下，Q=CU，
Q正比于U。
（1）定义： 。
（2）公式： 。
（3）单位： 。
（4）电容的物理意义： 。
3、平行板电容器的电容
（1）[演示]感应起电机给静电计带电
说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.
三、反思总结
1.
2.
3.
结论:
。
平行板电容器的决定式：真空 介质
四、当堂检测
1．关于电容器的充放电，下列说法中正确的是( )
A．充放电过程中外电路有瞬间电流
B．充放电过程中外电路有恒定电流
C．充电过程中电源提供的电能全部转化为内能
D．放电过程中电容器中的电场能逐渐减小
2．一平行板电容器始终与电池相连，现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间，与未插电介质时相比( )．
A．电容器所带的电荷量增大 B．电容器的电容增大
C．两极板间各处电场强度减小 D．两极板间的电势差减小
3．下列关于电容器的说法中，正确的是( )．
A．电容越大的电容器，带电荷量也一定越多
B．电容器不带电时，其电容为零
C．由C＝Q／U可知，C不变时，只要Q不断增加，则U可无限制地增大
D．电容器的电容跟它是否带电无关
课后练习与提高
1．两块水平放置的平行金属板A和B（A在上，B在下），两板间的电压U=200V，要使一个质量为5g，带电量为力-5×10-6C的微粒恰能在两板间的某点静止，g取10m/s2，
（1）试确定A极板的带电性质；
（2）求两极板间的距离。
2．一平行板电容器，板间距离为d，电容为C，接在电源电压为U的电源上，充电完成后撤去电源，求：
（1）充电后电容器的带电量；
（2）充电后两极板间的电场强度；
（3）若再拉开两板，使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为多少？电量变为多少？电压变为多少？板间电场强度变为多大？
参考答案
课前预习学案
1.平板电容器 、 彼此绝缘 、 相互靠近、
2.带电荷量Q 、 两板间电压U 、 Q/U、 法拉 、 法、 F、10 、10 、容纳电荷本领
3.固定电容、可变电容、电解质电容
课内探究学案
二、学习过程
1、（1）任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器
（2）充电，从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.
放电，从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.
小结 充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能
放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能
2、（1）电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。
（2）
（3）法拉（F）还有微法（ F）和皮法（pF） 1F=10-6 F=10-12pF
（4）电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带电无关
三、反思总结
1、保持Q和d不变， S越小,静电计的偏转角度越大, U越大,电容C越小；
2、保持Q和S不变，d越大，偏转角度越小，C越小.
3、保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大.
结论:平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
真空 介质
四、当堂检测
1.AD 2.AB 3.D
课后练习与提高
1．（1）正电 （2）0.02m
2．（1）CU；（2） （3） C，CU，2U，

第八节、 电容器和电容设计
一、教材分析
《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。
二、教学目标
1．知识目标
①知道什么是电容器以及常用的电容器。
　②理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。
　③知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
　 ④会对平行板电容器问题的动态分析。
2．能力目标
　 ①知道利用比值法定义物理量。
　②学会在实验中用控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。
3．情感目标
　结合实际，激发学生学习物理的兴趣。
三、教学重难点
　　电容的定义和引入。
　 对平行板电容器的动态分析。
四、学情分析：
通过这一堂课的教学，让学生知道电容器的结构，明确电容器的作用，了解电容器的工作方式，重点掌握电容器的电容概念，知道它们与电量、电压无关。
五、教学方法
1、学案导学：见后面的学案。
2．启发式、探究式、类比法。
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习电容器的定义和电容器的充放电
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时
八、教学过程：
(一)预习检查、总结疑惑
要点：场强、电势能、电势、电势差等。
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容
（三）合作探究、精讲点拨。
1电容器构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。
2电容器的充电、放电
操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。
现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.
提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下:
小结：充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能
放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能
3电容
与水容器类比后得出。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。
（1）定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。
（2）公式：

（3）单位：法拉（F）还有微法（ F）和皮法（pF） 1F=106 F=1012pF
（4）电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带电无关.
4行板电容器的电容
（1）[演示]感应起电机给静电计带电
说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.
现象:可以看到:
①．保持Q和d不变， S越小,静电计的偏转角度越大, U越大,电容C越小；
②．保持Q和S不变，d越大，偏转角度越小，C越小.
③．保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大.
（2）结论:平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
平行板电容器的决定式：真空 介质
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
课堂练习：
1．关于电容器的充放电，下列说法中正确的是 ( )
A．充放电过程中外电路有瞬间电流
B．充放电过程中外电路有恒定电流
C．充电过程中电源提供的电能全部转化为内能
D．放电过程中电容器中的电场能逐渐减小
2．一平行板电容器始终与电池相连，现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间，与未插电介质时相比 ( )．
A．电容器所带的电荷量增大 B．电容器的电容增大
C．两极板间各处电场强度减小 D．两极板间的电势差减小
3．下列关于电容器的说法中，正确的是 ( )．
A．电容越大的电容器，带电荷量也一定越多
B．电容器不带电时，其电容为零
C．由C＝Q／U可知，C不变时，只要Q不断增加，则U可无限制地增大
D．电容器的电容跟它是否带电无关
4、常用电容器（结合课本介绍P30）
1.AD 2.AB 3.D
（五）发导学案、布置预习
九、板书设计
电容器和电容
（一）、电容器
１.定义：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。
２.电容器的充、放电
充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能
放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能
3. 单位　 F（法）
4. 说明电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力)的物理量，其数值由电容器的构造决定，而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样，它的容量与是否有水无关
（二）、平行板电容器的电容

（三）、常用电容器
十、教学反思：我深深地体会到，新一轮的课程改革，不是我们所想象的那么简单，只要按照课本给出的知识点，进行一些学生实验就可以了。新课程对教师提出了更高的要求，切实转变教育观念。教学中以人为本，不放过教学中的每一个可以利用的契机，有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系，才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。


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