電容器 電容
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是電容器及常見的電容器；
2、理解電容器電容的概念及定義式，并會(huì)應(yīng)用定義式進(jìn)行簡單的計(jì)算.
3、結(jié)合勻強(qiáng)電場有關(guān)知識(shí)，研究平行板電容器極板間電場及電場源關(guān)系.
能力目標(biāo)
通過學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和研究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和抽象思維能力；
情感目標(biāo)
注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究精神.
教學(xué)建議
教材分析
教材首先講解了電容的功用，通過介紹電容器的構(gòu)造及使用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)電容器有儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)，同時(shí)介紹了電容的概念、定義式，再講解電容器的電容與哪些因素有關(guān).整個(gè)這一節(jié)的內(nèi)容，是后面學(xué)習(xí)LC振蕩電路的必備知識(shí)，是學(xué)習(xí)交變電路和電子線路的基礎(chǔ)，關(guān)于電容器的充放電現(xiàn)象和電容概念，是高中物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，又比較抽象，因此再教學(xué)中，可以多增設(shè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生易于理解和接受，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和科學(xué)探究能力.
關(guān)于演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議
在講解本節(jié)內(nèi)容時(shí)，我們通過實(shí)驗(yàn)演示將抽象的知識(shí)直觀化、形象化，對(duì)于設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)：可以讓學(xué)生觀察紙制電容器的構(gòu)造，用充電的電容器短路放電產(chǎn)生電火花使學(xué)生感受到電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)，顯示充放電過程，并用實(shí)驗(yàn)演示電容器的電量和電壓的關(guān)系.另外，可以借助媒體動(dòng)畫、視頻將過程再現(xiàn)，這樣，有益于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和接受.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第八節(jié) 電容器 電容
一、教學(xué)實(shí)驗(yàn)器材
平行板電容器，靜電計(jì)，各種電容器（包括“25V 4700μF”電容一只和一個(gè)可用來拆開的紙制電容器）.學(xué)生電源一個(gè)，導(dǎo)線若干，起電機(jī).
二、教學(xué)過程：
（一）課堂講解
1、電容器
教師講解（開門見山），出示圖片：通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道：靠近帶電物體的接地導(dǎo)體上有感應(yīng)電荷.帶電體和接地導(dǎo)體便具有儲(chǔ)存電荷的功能.這種裝置我們稱為電容器，既“儲(chǔ)存電荷的容器”，實(shí)際上，任何彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，都可以看成是一個(gè)電容器，貯藏電量和能量，而兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容的兩極.
教師講解：下面我們具體了解一下電容器的結(jié)構(gòu).
演示實(shí)驗(yàn)1：將一個(gè)紙制電容器輕輕展開，讓學(xué)生觀察元件結(jié)構(gòu)，識(shí)別絕緣層和極板.
教師講解：電容器中將兩片錫箔紙作為電容器的兩個(gè)極板，兩個(gè)極板非常靠近，中間的絕緣層用薄絕緣紙充當(dāng)，分別用兩根導(dǎo)線連接兩極.這就是電容器的結(jié)構(gòu).（在這里，可以參考媒體資料中的視頻類素材“電容器的結(jié)構(gòu)”）
我們首先將電荷充入電容器中，在使用時(shí)再將電荷放出，這兩個(gè)過程叫做電容器的充電、放電過程.
2、電容
演示實(shí)驗(yàn)2：將“25V 4700μF”的電容器與電源（16V）相連，充電后將電容器的兩極板短路，產(chǎn)生放電火花并發(fā)出聲響.演示電容器充放電的課件資料.
教師講解：為了深入了解電容器的工作原理，我們用下面的實(shí)驗(yàn)裝置來研究電容器的充放電過程.
演示實(shí)驗(yàn)3：利用起電機(jī)對(duì)相對(duì)放置的平行金屬板構(gòu)成的電容器充電，用靜電計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)兩個(gè)極板的電荷是等量且相異的.
引導(dǎo)學(xué)生分析：兩極板積累異號(hào)電荷越多，其中帶正電荷一極電勢越高，帶負(fù)電荷一極電勢越低，從而電勢差越大.
問題1：電容器可以充入的電量 是無限的么？電容器容納電荷多少與什么有關(guān)？
教師講解：理論研究告訴我們，電容器可以充入的電量 并不是無限的，隨著電勢差的變化，電量 也隨之增大，對(duì)同一個(gè)電容器， 是一個(gè)與電量、電勢差無關(guān)的常量，對(duì)不同的電容器，電勢差增加1伏所需要增加的電量是不同的，也就是 是不同的常數(shù)，因此，我們認(rèn)為 能夠反映電容器容納電荷的能力，并由此定義了一個(gè)新的物理量——電容，符號(hào) ，讓 .
①定義：電容是描述電容器容納電量特性的物理量.它的大小可用電容器一極的帶電量與兩極板電勢差之比來量度.
②量度：
③單位：法拉（F）
常用單位有微法（ F），皮法（pF）
3、平行板電容器的電容
電容器的電容是一個(gè)與與電量、電勢差無關(guān)的物理量，它的大小是由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定的.那么電容器的電容跟電容器結(jié)構(gòu)的哪些因素有關(guān)呢？
教師出示平行板電容器：現(xiàn)在我們研究平行板那電容器的電容跟哪些因素有關(guān).
演示實(shí)驗(yàn)4：參考書中110實(shí)驗(yàn).
（l）構(gòu)成：兩塊平行相互絕緣金屬板.
①兩極間距d；②兩極正對(duì)面積S.
（2）量度： Q是某一極板所帶電量的絕對(duì)值.
（3）影響平行板電容器電容的因素：
① ，（ 、 不變）
② ，（ 、 不變）
③兩極板間插入電介質(zhì)時(shí)比不插入電介質(zhì)時(shí)電容大.
給出電容公式：
為介電常數(shù)，k為靜電力恒量.這里也可以用能的觀點(diǎn)加以分析：電介質(zhì)板插入過程中，由于束縛電荷與極板上電荷相互吸引力做功，電勢能減少，故電勢差降低.
4、出示常用的電容器（可以觀看有關(guān)電容的視頻）
（1）介紹固定電容器.
（2）介紹可變電容器.
（3）介紹擊穿電壓.
三、典型例題講解（參考典型例題）
四、布置課下作業(yè)
五、教師總結(jié)