
教學(xué)目標(biāo):
知道電容器的結(jié)構(gòu),認(rèn)識(shí)常見的電容器;
通過實(shí)驗(yàn)探究電容器充放電過程,了解電容器的科學(xué)本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生參與科學(xué)探究的精神;
通過比值定義法定義電容,理解電容的物理意義;
通過實(shí)驗(yàn)探究影響電容的因素,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn):
電容器的充放電;
電容的概念。
教學(xué)難點(diǎn):
電容的概念
教學(xué)方法:
創(chuàng)設(shè)問題情境,設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生經(jīng)歷物理知識(shí)的構(gòu)建過程。采用實(shí)驗(yàn)探究、講解等方法,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,最終解決問題。
課時(shí)安排:1課時(shí)
情境引入:
水可以用容器儲(chǔ)存起來(lái),電荷也可以用一個(gè)“容器”儲(chǔ)存起來(lái)。圖中的元件就是這樣的“容器”——電容器。那么,它內(nèi)部的構(gòu)造是怎樣的?它是怎樣“裝進(jìn)” 和“倒出”電荷的呢?
人們?cè)谑褂孟鄼C(jī)或手機(jī)拍照時(shí),若光線不足,相機(jī)或手機(jī)一般會(huì)自動(dòng)開啟閃光燈補(bǔ)足光線。閃光的能量來(lái)自電容器。
新課教學(xué):
識(shí)別電容器
利用常用電容器示教板展示各種電容器。
電容器由兩個(gè)互相靠近、彼此絕緣的導(dǎo)體組成,電容器的導(dǎo)體間可以填充絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))。
電容器符號(hào):C
電路符號(hào):
二、電容器的充放電
【討論與交流】(1)如圖所示的電路中,將開關(guān)接到端,觀察電路中是否有電流通過,以及電流通過的時(shí)間長(zhǎng)短。思考在這個(gè)過程中電容器的極板上帶何種電荷。
將開關(guān)接到端,觀察電路中是否有電流通過。思考在此過程完成后電容器的極板上是否還有電荷。
1、電容器充電:使電容器的兩極板帶上等量異種電荷的過程。電場(chǎng)存儲(chǔ)能量。
2、電容器放電:使電容器兩極板上電荷中和的過程。電場(chǎng)能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量。
說(shuō)明:充電電流方向與放電電流方向是相反的;電容器所帶電量是指一塊極板所帶電量的絕對(duì)值。
三、電容器的電容
提出問題:電容器兩端的電壓和上面帶的電量有什么關(guān)系?
【觀察與思考】(1)在充、放電過程中得到的圖像如圖所示,試說(shuō)明電容器兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化特點(diǎn)。
(2)在充、放電過程中得到的圖像如圖所示,試說(shuō)明電容器兩極板間的電流隨時(shí)間的變化特點(diǎn)。
(3)在圖像中,軸與軸所圍的面積表示了什么?
當(dāng)干電池改用了2節(jié)、3節(jié)、4節(jié)、5節(jié)時(shí),利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)可得極板的電量與所加電壓的關(guān)系圖線如圖所示,由此可得出什么結(jié)論?
總結(jié):與的比值表示電容器自身儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)的特性,它的大小只與電容器本身的結(jié)構(gòu)有關(guān),與電容器所帶的電量及兩極板間電壓的大小無(wú)關(guān)。
電容:物理學(xué)中把電容器所帶的電量與電容器兩極板間的電壓之比,叫作電容器的電容。
定義式:
單位:法拉,簡(jiǎn)稱法,符號(hào):F
決定電容的因素
展示平行板電容器,提出問題:電容有電容器的本身的哪些因素決定的?
實(shí)驗(yàn)中電容器所帶的電量不變;靜電計(jì)的指針張角大小反映了電容器的極板間電勢(shì)差的大小。
【觀察與思考】(1)保持兩極板正對(duì)面積不變,增大電容器平行極板間的距離,觀察靜電計(jì)指針的偏角的變化,思考電容是變大還是變小。
(2)保持極板間的距離不變,減小兩平行極板的正對(duì)面積,觀察靜電計(jì)指針的偏角的變化,思考電容是變大還是變小。
(3)保持兩極板正對(duì)面積和間距不變,在平行板電容器內(nèi)插入電介質(zhì),觀察靜電計(jì)指針的偏角的變化,思考電容是變大還是變小。
1、平行板電容器的兩極板間為真空時(shí),其電容為
2、平行板電容器的兩極板間充滿同一種介質(zhì)時(shí),其電容變大為真空時(shí)的倍,
課堂小結(jié):
認(rèn)識(shí)電容器充放電的科學(xué)本質(zhì);
理解電容的概念;
能運(yùn)用電容的定義式和平行板電容器電容的絕對(duì)式解決電容器變化的兩類問題。
這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第三冊(cè)1 溫度和溫標(biāo)教學(xué)設(shè)計(jì),共3頁(yè)。
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