10.4.1 电容器的电容 教案

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1、第第 10 10 单元单元 第第 6 6 案案 总第总第 11 11 案案 课题：课题： 10. 4.1 电容器的电容 【教学目标与核心素养】【教学目标与核心素养】 1了解电容器的基本结构，知道充放电及能量转化 2理解电容器的概念及公式C=Q/U，并能进行有关计算 3知道平行板电容器，知道C=s/4kd及各量含义 【教学重点教学重点】 1电容器及充放电 2C=Q/U和C=s/4kd的理解 【教学难点】【教学难点】 1C=Q/U和C=s/4kd的理解 【教学过程教学过程】 引入： 两个带异号电荷的金属板： 相当于能储存电荷和电能的容器（装置） 一、电容器： 1电容器： 任何两个彼此绝缘又相距很近

2、的导体，组成一个电容器 两极板：正极板、负极板 电介质： 电容器的带电量：一个极板上电量的绝对值 2演示实验：观察电容器的充、放电现象。 充电： （带上电荷）使电容器两个极板带上电荷的过程，叫电容器的充电。 过程中：有短暂的充电电流 充电后： 电容器两极板间电压与充电电压相等。 储存电能：由电源获得的电能储存在电容器中。 有电荷 电荷不走（存） 使具有能量 有电场（匀强） 水桶 水容器 油桶 三有三有： 有电荷：有电荷： 有电场：有电场： 有电压：有电压： 放电： （失去电荷）用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电 容器的放电。 过程中：有短暂的放电电流 放电后： 电容器把储

3、存的能量通过电流做功转化为其他形式的能量。 3电容器的作用：容纳电荷、储存电能 二、电容： 1实验：探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系 如图 10.4 -4 所示。取一个电容器 A 和数字 电压表相连，把开关 S1接 1，用几节干 电池串联后给 A 充电， 可以看到 A 充电后两极板具有一定的电压。 把开关 S1 接 2， 使另一个相同的但不带电的电容器 B 跟 A 并联（注意不要让手或其他导体跟电容器的两 极板接触， 以免所带电荷漏失） ，可以看到电压表示数变为原来的一半； 断开开关 S1， 闭合开关 S2，让 B 的两极板完全放电，随后 再断开开关 S2，把 B 和 A 并联，电压

4、表示 数再次减少一半。 还可以继续这样操作 实验表明：电容器的电荷量变为原来的一半时， 其两极板间的电势差也变为原来的一 半。 精确的实验表明，一个电容器所带的电荷量 Q 与两极 板之间的电势差 U 之比是不 变的。不同的电容器，这个比 一般是不同的，可见电荷量 Q 与电势差 U 之比表征了电 容 器储存电荷的特性。 2定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差 U 之比，叫做电容器的电 容。定义式：C = U Q 数值上等于两极板件电压为 1v 时极板上所需的带电量，电荷量越多，表示电容器的电 容越大。 说明： Q、U 的含义 定义式，C与Q、U无关，只由电容器本身的构造决定 C =

5、 U Q = U Q C = U Q 三无三无： 无电荷：无电荷： 无电场：无电场： 无电压：无电压： 2单位：法拉：F 1F=10 6F=1012pF 3物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 三、平行板电容器电容 1平行板电容器： 基本结构： 两块彼此绝缘.互相靠近的平行金属板组成 带电特点：两极板带等量异种电荷，分布在正对两板的内侧 板间电场：匀强电场，场强大小E= U/d ，方向由正极板指向负极板 探究：影响平行板电容器的因素： 如图 1 所示，保持Q和d不变，改变两极板的正对面积， 观察电势差U的变化，判断电容C的变化 如图 2 所示，保持Q和S不变，改变d的大小， 观察电势差U

6、的变化，判断电容C的变化 如图 3 所示，保持Q、S、d不变，插入电介质， 观察电势差U的变化，判断电容C的变化 2平行板电容器电容：C = kd sr 4 影响电容的决定式 表达式中各物理量的含义： 例：对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（BCD） A.将两极板的间距加大，电容将增大 B.将两极扳平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大 四、常用电容器 1构造 图 1 图 2 图 3 固定电容器：聚苯乙烯电容器 符号： 点解电容器

7、， 符号： 可变电容器：定片和动片构成， 符号： 2击穿电压： 两极板间的电介质被击穿时的电压，称为击穿电压。 额定电压： 电容器正常工作时的电压（电容器外壳上标的电压） 。 例 1对于给定的电容器，描述其电容C、电量Q、电压 U 之间相互关系的图象正确的是 （ C ） 2关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是：( BD ) A.两极板上一定带等量异号电荷 B.两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和 C.电容器带电荷量多，说明它容纳电荷的本领大 D.某电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大 3有一充电的电容器，两板间的电压为 3V，所带电荷量为 4.510 -4C。 此电容器的电容是多少？( 1.510 -4F ) 将电容器的电压降为 2 V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？ ( 1.5 10 -4F ，310-4C) 若极板电压增加 4V，所带电荷量应增加多少？（Q=610 -4C） 小结： 作业：