第一篇:電容器的串聯(lián)教學(xué)教案
第十周(2課時(shí))說(shuō)明:期中考試
教學(xué)課題:電容器的串聯(lián)
教學(xué)目標(biāo)
1、簡(jiǎn)單了解電容器的連接方式的識(shí)別方法
2、掌握串聯(lián)電容器的等效電容參數(shù)計(jì)算方法的推導(dǎo)。
3、能夠運(yùn)用對(duì)比的方式來(lái)進(jìn)行知識(shí)的理解和運(yùn)用 教學(xué)重點(diǎn)
串聯(lián)電容器的參數(shù)值計(jì)算推導(dǎo)和知識(shí)運(yùn)用 教學(xué)難點(diǎn)
串聯(lián)等效電容器的參數(shù)值計(jì)算在實(shí)際電路中運(yùn)用 教學(xué)方法
采用的教學(xué)方法是對(duì)比法。通過(guò)羅列電阻串并聯(lián)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行比較,分析和推導(dǎo)電容器連接的參數(shù)計(jì)算公式,并通過(guò)練習(xí)進(jìn)行訓(xùn)練鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。
教學(xué)過(guò)程安排
1.復(fù)習(xí)電容量的規(guī)定和平行板電容器的影響因素及相關(guān)概念。2.引入新課程的學(xué)習(xí)(通過(guò)電阻的串并聯(lián)的特點(diǎn)推導(dǎo)引入課題)。3.新知識(shí)的講授(電容器的串聯(lián)等效參數(shù)計(jì)算)4.課堂訓(xùn)練。
5.課堂小結(jié),布置作業(yè)。教學(xué)內(nèi)容
(一)復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容
1.電容量的規(guī)定:電容器所帶的電荷量和它兩極板間的電壓的比值稱為電容量(附帶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的說(shuō)明)。
2.平行板電容器的電容量的影響因素:平行板電容器的電容,與電介質(zhì)的介電常數(shù)成正比,與正對(duì)面積成正比,與極板的距離成反比。(附帶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的說(shuō)明)
(二)導(dǎo)入新課 1.回顧電阻串聯(lián)的特點(diǎn)
設(shè)總電壓為U、電流為I、總功率為P。
等效電阻: R =R1 ? R2 ? ? ? Rn 分壓關(guān)系: 功率分配:
UU1U2U??????n??I R1R2RnRPP1PP?2?????n??I2 R1R2RnR
常考的知識(shí)點(diǎn):兩只電阻R1、R2串聯(lián)時(shí),等效電阻R = R1 ? R2 , 則有分壓公式
R1R2U1?U,U2?U R1?R2R1?R2設(shè)想:電阻串聯(lián)具有電壓、電阻、功率的特點(diǎn),那么電容器串聯(lián)會(huì)有什么特點(diǎn)呢?應(yīng)該如何推導(dǎo)呢?(新課程內(nèi)容的導(dǎo)入)2.電容器的串聯(lián)
(1)等效電容的計(jì)算:設(shè)每個(gè)電容器的電容分別為C1、C2、C3,電壓分別為U1、U2、U3,則
qqqU1?, U2?, U3?
C1C2C3總電壓U等于各個(gè)電容器上的電壓之和,所以
111??)
U?U1?U2?U3?q(C1C2C3q設(shè)串聯(lián)總電容(等效電容)為C,則由C?,可得
U1111??? CC1C2C3c?c 當(dāng)兩個(gè)電容串聯(lián)時(shí),c總?12
c1?c2即:串聯(lián)電容器總電容的倒數(shù)等于各電容器電容的倒數(shù)之和。
電容器的串聯(lián)
串聯(lián)電容器之后,相當(dāng)于增大兩極板間的距離,所以總電容小于任何一個(gè)電容。(2)分壓計(jì)算推導(dǎo):
因?yàn)閝=q1= q2=?= qn , C?q U
qc?uqc?uc?uc?u U1?1? 同理 U2?2? ?2?1c1c1c1?c2c2c2c1?c2(3)電容器的參數(shù)除了電容量外,還包括電容器的耐壓值,那么如何計(jì)算串聯(lián)電容器的耐壓呢? 因?yàn)榇?lián)電容器的所帶的電荷量是相同的,所以要考慮每個(gè)電容器所能存儲(chǔ)電荷量的最大值,然后根據(jù)這些值中選擇最小的電荷量作為串聯(lián)電容器組等效電容的最大電荷量的存儲(chǔ)能力。
U內(nèi)?
(三)課堂練習(xí)
c?cqmin 代入 c總?12 即可算出耐壓值。
c1?c2c總例題1.現(xiàn)有兩只電容器,其中一只電容器的電容為C1 = 10?F,額定工作電壓為50 V,另一只電容器的電容為C2 = 10 ?F,額定工作電壓為30 V,若將這兩個(gè)電容器串聯(lián)起來(lái),接在100 V的直流電源上,問(wèn)每只電容器上的電壓是多少?這樣使用是否安全?
解:兩只電容器串聯(lián)后的等效電容為
C?各電容的電容量為
C1C210?10??5?F
C1?C210?10
?6?4q1?q2?CU?5?10?100?5?10C 各電容器上的電壓為
q1C25?10?410U1???50V,或U??U??100?50V1?6C110?10C1?C210?10U2?q2C15?1010??50V或U??U??100?50V2C210?10?6C1?C210?10?4
由于電容器C2的額定電壓是30V,而實(shí)際加在它上面的電壓是50 V,遠(yuǎn)大于它的額定電壓,所以電容器C2可能會(huì)被擊穿;當(dāng)C2被擊穿后,100V的電壓將全部加在C1上,這一電壓也大于它的額定電壓,因而也被擊穿。由此可見(jiàn),這樣使用是不安全的。本題中,每個(gè)電容器允許充入的電荷量分別為
q1?10?10?6?50?5?10?4Cq2?10?10?6?30?3?10?4C
為了使C2上的電荷量不超過(guò)3? 10?4 C,外加總電壓應(yīng)不超過(guò)
3?10?4U??60V ?65?10電容值不等的電容器串聯(lián)使用時(shí),每個(gè)電容上分配的電壓與其電容成反比。
問(wèn)題1:由例子得,可以采用串聯(lián)電容器的方式來(lái)獲得較高的額定工作電壓,那么是不是所有的電容器串聯(lián)得到的等效電容器的耐壓都大于它們額定耐壓呢?
例題2:現(xiàn)有兩只電容器分別標(biāo)注著“60?F/250V”和“30?F/100V”,若將它們串聯(lián)起來(lái),求解串聯(lián)等效電容的參數(shù)值。
解:C?C1?C260?30??20?F
C1?C260?30qn1?60?10?6?250?1.5?10?2C qn2?30?10?6?100?3?10?3C ?qn1?qn2
?qmin?qn2?3?10C U耐?3qmin3?10?3???150V Un1?250V?U耐?150V ?6C20?10問(wèn)題2:請(qǐng)大家聯(lián)想一下并聯(lián)電阻的特點(diǎn),結(jié)合本節(jié)的知識(shí)點(diǎn),說(shuō)出它們的共同點(diǎn)有哪些呢?
(四)課堂小結(jié)
本節(jié)課程的內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)串聯(lián)電容器的等效電容參數(shù)計(jì)算方法的推導(dǎo),讓學(xué)生進(jìn)行觀察和比較電容串聯(lián)和電阻并聯(lián)之間存在的異同點(diǎn)來(lái)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的識(shí)記和理解,提高電路的分析能力。
(五)作業(yè)安排
正式作業(yè):P70選擇題7、9,P72計(jì)算題6、7、8 課后鞏固復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)安排:結(jié)合電容器的串聯(lián)來(lái)試著推導(dǎo)電容器并聯(lián)的特點(diǎn)(即并聯(lián)電容器的等效電容參數(shù)計(jì)算)
第二篇:說(shuō)課-電容器的串聯(lián)
《電容器的串聯(lián)》說(shuō)課教案
各位評(píng)委老師你們好!
今天我說(shuō)課的內(nèi)容是周紹敏主編的《電工基礎(chǔ)》第4章第2節(jié),這本教材是國(guó)家規(guī)劃教材,《電工基礎(chǔ)》是一門電子類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。下面我將從九個(gè)方面對(duì)本節(jié)課的設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明:
一、說(shuō)教材地位
電容器元件是一種重要的電學(xué)元件,幾乎所有的電氣設(shè)備多要用電容器,運(yùn)用很廣泛。本節(jié)知識(shí)是在前一節(jié)的知識(shí)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)電容器的認(rèn)識(shí)和了解,本節(jié)知識(shí)對(duì)學(xué)生邏輯思維能力要求較高,主要學(xué)習(xí)電容器的性質(zhì)、作用及安全電壓的計(jì)算等。是后面RLC等電路的必備知識(shí),是學(xué)習(xí)交流電路和電子線路基礎(chǔ)。對(duì)電路維修如何選用電容器提供一定的理論支持。
二、說(shuō)學(xué)生情況的分析
從知識(shí)角度:
1、具有電容器的一些基礎(chǔ)知識(shí)。
2、具有電阻串聯(lián)的知識(shí)。從能力角度:具有一定的分析、比較、概括能力。
三、說(shuō)教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)教材的要求,針對(duì)職高學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平,確定教學(xué)目標(biāo)如下:
1、知識(shí)目標(biāo)
(1)掌握電容器串聯(lián)性質(zhì)。
(2)掌握等效電容和安全電壓的計(jì)算。
2、能力目標(biāo)
通過(guò)能夠計(jì)算等效電容和安全電壓,培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括能力。
3、情感目標(biāo)
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。
四、說(shuō)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn):
(1)掌握電容器串聯(lián)性質(zhì)。
(2)掌握等效電容和安全電壓的計(jì)算。
2、教學(xué)難點(diǎn):
串聯(lián)電容器安全電壓的計(jì)算。
在理解電容器的耐壓值的基礎(chǔ)上,知道電容器安全工作的重要性。這部分的知識(shí)學(xué)生難于理解,故為本次課的難點(diǎn)。
五、說(shuō)教學(xué)方法
本節(jié)課以“邊講邊練”為主線,教師精講,學(xué)生多練,打破教師講學(xué)生聽(tīng),教師獨(dú)霸講臺(tái)的單向信息交流的模式。教師引導(dǎo),學(xué)生概括,充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)原則。
六、說(shuō)教學(xué)手段
多媒體教學(xué):可以節(jié)省時(shí)間,提高課堂利用率。
七、學(xué)法指導(dǎo)
1、模仿法:模仿是人的天性,學(xué)生通過(guò)模仿了解并掌握所學(xué)。
2、練習(xí)法:反復(fù)練習(xí),熟能生巧。
3、討論法:相互討論能取長(zhǎng)補(bǔ)短。
八、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
(一)引入(3分鐘)復(fù)習(xí)提問(wèn)的方式,先對(duì)上節(jié)知識(shí)的簡(jiǎn)單回顧和對(duì)電阻串聯(lián)知識(shí)的復(fù)習(xí)(采用問(wèn)答的方式)導(dǎo)入新課。
提問(wèn)學(xué)生,教師指正總結(jié),并用多媒體顯示內(nèi)容
(二)確定任務(wù)(2分鐘)
任務(wù)1:什么樣的連接方式是電容器的串聯(lián)? 任務(wù)2:電容器的串聯(lián)有哪些性質(zhì)?
任務(wù)3:電容器串聯(lián)電路的應(yīng)用時(shí)如何計(jì)算安全電壓?
(三)任務(wù)實(shí)施(30分鐘)
任務(wù)1:什么樣的連接方式是電容器的串聯(lián)?教師講授
定義:把幾只電容器的極板首尾相接,連成一個(gè)無(wú)分支電路的連接方式
任務(wù)2:電容器的串聯(lián)有哪些性質(zhì)?教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)(1)各電容器所帶的電荷量相等q1?=?q2 =?q3 =?q
(2)串聯(lián)電容器組的總電壓等于各個(gè)電容器上的電壓之和U?=?U1?+?U2?+?U3
(3)1111=++串聯(lián)電容的總電容的倒數(shù)等于各電容的電容倒數(shù)之和。CC1C2C3串聯(lián)的作用:增大耐壓,但電容減小。
任務(wù)3:電容器串聯(lián)電路的應(yīng)用時(shí)如何計(jì)算安全電壓?
有兩只電容器,電容分別為10μF和20μF。它們的額定工作電壓為25 V和15 V,并聯(lián)后,接在10 V電源上。求:
(1)q1、q2及C;(2)最大允許的工作電壓。
(五)小結(jié)與作業(yè)(2分鐘)
小結(jié):提綱挈領(lǐng),既理清了本節(jié)課的基本內(nèi)容,又突出了重點(diǎn)內(nèi)容,促使學(xué)生掌握本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。
作業(yè):采用分層教學(xué)的方法。安排選作題。
九、說(shuō)板書(shū)設(shè)計(jì)
課題:電容器的串聯(lián)
任務(wù)1:
定義:把幾只電容器的極板首尾相接,連成一個(gè)無(wú)分支電路的連接方式
任務(wù)2:電容器的串聯(lián)的性質(zhì)
(1)q1?=?q2 =?q3 =?q(2)U?=?U1?+?U2?+?U3(3)1111=++ CC1C2C3串聯(lián)的作用:增大耐壓,但電容減小。任務(wù)3:電容器串聯(lián)電路的安全電壓
設(shè)計(jì)依據(jù):采用此板書(shū),清晰在再現(xiàn)了本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,以及學(xué)習(xí)本節(jié)課的關(guān)鍵所在,突出了教學(xué)重點(diǎn),增強(qiáng)了學(xué)生的記憶力。
第三篇:電容器充放電教案
《電容器的充放電過(guò)程》課堂教學(xué)
引入部分:
師:同學(xué)們,請(qǐng)大家看老師手里拿的是什么?
組織教學(xué)完畢后,教師手里拿著一架照相機(jī),問(wèn)。生:老師,這節(jié)課您要給我們照相嗎?
學(xué)生感到挺新鮮,有學(xué)生問(wèn)。
師:是的,我想給你們拍一張反映課堂學(xué)習(xí)生活的照片,怎么樣?準(zhǔn)備好了嗎?
生:哦??
課堂氣氛頓顯活躍,學(xué)生們份份下意識(shí)地?cái)[好姿勢(shì)。教師舉起相機(jī),對(duì)準(zhǔn)全體同學(xué),按動(dòng)快門,相機(jī)發(fā)出耀眼強(qiáng)光,學(xué)生精神振奮,余興未衰。
師:在我按動(dòng)快門的一瞬間,你們已經(jīng)注意到了相機(jī)發(fā)出強(qiáng)烈的閃光,大家知道這是怎么一回事嗎?
學(xué)生思考片刻,有學(xué)生回答。
生:相機(jī)閃光燈瞬間有強(qiáng)電流通過(guò)吧?!。
師:是啊!大家真聰明!可是大家知不知道閃光燈的瞬間電流是怎么產(chǎn)生的呢?
學(xué)生紛紛搖頭,露出疑惑并欲探究的表情。
師:好吧,我們今天就一起通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這一問(wèn)題。請(qǐng)同學(xué)們翻開(kāi)教材第三節(jié)〈〈電容器的充放電過(guò)程〉〉。
教師板書(shū)課題:電容器的充放電。課代表分發(fā)實(shí)驗(yàn)講義。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)創(chuàng)設(shè)距學(xué)生生活感知很近的真實(shí)情境,巧妙自然地滲透教學(xué)主題,激發(fā)學(xué)生的求知欲。
新授部分: 師:這節(jié)課,我們要通過(guò)充放電實(shí)驗(yàn)的操作,學(xué)會(huì)識(shí)別實(shí)驗(yàn)中所用儀器,觀察儀表指針變化,分析電容器充放電的物理過(guò)程,總結(jié)充放電的基本結(jié)論。下面我把實(shí)驗(yàn)器材及注意事項(xiàng)介紹一下。這節(jié)課所用的實(shí)驗(yàn)器材有檢流計(jì)一塊,伏特表一塊,低壓直流電源一臺(tái),充放電線路板、導(dǎo)線若干。檢流計(jì)要串聯(lián)接入線路中,若右偏,說(shuō)明電流由“+”極流入,“—”極流出;左偏反之。要把伏特表并聯(lián)接在電容器的兩邊,注意“+”極接高電位,“—”極接低電位,測(cè)量前估計(jì)檢流計(jì)和伏特表的量程,實(shí)驗(yàn)前電容器不要帶電。大家先閱讀一下實(shí)驗(yàn)講義,就可以開(kāi)始做了。學(xué)生看講義理解。一段時(shí)間以后,每個(gè)小組清點(diǎn)所在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的器材,并加以識(shí)別。然后,學(xué)生間按要求相互配合,接好實(shí)驗(yàn)電路,教師檢查完后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,按要求反復(fù)三次操作,將結(jié)果記錄表一與表二中(表一與表二略)。教師將各組實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程及正確率列入各組評(píng)比加分條件,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K拔到1位置,觀察儀表指針偏轉(zhuǎn)情況,填寫(xiě)表一。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K拔到1位置后,立即轉(zhuǎn)到2位置,觀察指針偏轉(zhuǎn)情況,填寫(xiě)表二。關(guān)閉電源,結(jié)束實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,進(jìn)入下一階段。(圖1)
圖1
實(shí)驗(yàn)電路圖
師:請(qǐng)同學(xué)們關(guān)閉電源。我們一起來(lái)分析一下從剛才這個(gè)實(shí)驗(yàn)中能夠得出什么樣的結(jié)論。學(xué)生停止實(shí)驗(yàn),關(guān)閉電源。教師出示投影片,啟發(fā)學(xué)生。
師:檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)由最大一直減小到零,這說(shuō)明了什么? 生:說(shuō)明與電容器相連接的電路電流由最大減小到零。師:那么,電路中的電流是怎樣形成的呢?
生:電子的定向移動(dòng)形成的。
師:大家能用電子的移動(dòng)情況來(lái)解釋這一現(xiàn)象嗎?我們看看哪組同學(xué)說(shuō)的更有道理。學(xué)生分組討論,有的學(xué)生還畫(huà)出了電路圖進(jìn)行研究。
師:好,哪組同學(xué)能到前面發(fā)言,解釋表一的現(xiàn)象? 師:請(qǐng)2組派一個(gè)代表發(fā)言。
生:表一現(xiàn)象:當(dāng)電容器接通電源以后,在電場(chǎng)力的作用下,與電源正極相接電容器極板的自由電子將經(jīng)過(guò)電源移到與電源負(fù)極相接的極板下,正極由于失去負(fù)電荷而帶正電,負(fù)極由于獲得負(fù)電荷而帶負(fù)電,正、負(fù)極板所帶電荷大小相等,符號(hào)相反,見(jiàn)圖。電荷定向移動(dòng)形成電流,由于同性電荷的排斥作用,所以開(kāi)始電流最大,以后逐漸減小,在電荷移動(dòng)過(guò)程中,電容器極板儲(chǔ)存的電荷不斷增加,電容器兩極板間電壓UC等于電源電壓U時(shí)電荷停止移動(dòng),電流I=0,見(jiàn)圖2和圖3。
圖2
(b圖)
圖3
師:很好,由同學(xué)分析可知,在電源作用下,電容器的充電使其兩極板上儲(chǔ)存大小相等,符號(hào)相反電荷,電流由最大減小到零,電壓由零增加到電源電壓,且電流與電壓方向一致。教師板書(shū)充電結(jié)論。
師:哪組同學(xué)能解釋一下表二的現(xiàn)象?
一學(xué)生發(fā)言。
生:開(kāi)關(guān)閉合,通過(guò)導(dǎo)線的連接作用,電容器正負(fù)極板電荷中和掉。
師(結(jié)合圖4進(jìn)一步講解):總結(jié)的非常精辟。當(dāng)K閉合時(shí),電容器C正極正電荷可以移動(dòng)負(fù)極上中和掉,負(fù)極負(fù)電荷也可以移到正極中和掉,電荷逐漸減少,表現(xiàn)電流減小,電壓也逐漸減小為零。
圖4
生:老師,我們可不可以由表二現(xiàn)象得出“電容器在放電過(guò)程中電荷逐漸減少”這樣的結(jié)論? 師:體會(huì)得很好!這就是我們這節(jié)課要掌握的第二個(gè)結(jié)論。充電的電容器電荷逐漸減小過(guò)程稱為電容器放電過(guò)程,且電流、電壓由最大減小到零,方向相反。教師板書(shū)結(jié)論二。學(xué)生將結(jié)論填入實(shí)驗(yàn)講義。教師:好,我們今天的研究到此結(jié)束,誰(shuí)還能發(fā)現(xiàn)我們開(kāi)課提出的問(wèn)題與本次課兩個(gè)結(jié)論有何關(guān)系呢?
學(xué)生思考后舉手。
生:閃光燈發(fā)出強(qiáng)烈閃光的原因是電容器充放電過(guò)程中儲(chǔ)存能量通過(guò)閃光燈突然釋放的結(jié)果。)
【通過(guò)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生操作、觀察、分析、總結(jié)能力。在小組討論時(shí),教師巡回檢查學(xué)生的操作情況并給予指導(dǎo),及時(shí)糾正問(wèn)題,合作氣氛熱烈,學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中體會(huì)探求知識(shí)的樂(lè)趣。以演示法為輔助教學(xué)方法,采用啟發(fā)式進(jìn)行教學(xué),啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,將感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),突破電容器充放電難點(diǎn),得出了電容器充放電的基本結(jié)論。同時(shí)緊扣情境創(chuàng)設(shè),前后有機(jī)呼應(yīng)。】 鞏固練習(xí)部分:
教師放投影片,出練習(xí)題。
1、如圖5所示:?jiǎn)朣剛閉合瞬間,哪個(gè)電壓表示數(shù)大?充電完畢時(shí)哪個(gè)電壓表示數(shù)大?電流表在何時(shí)示數(shù)最大?
圖5
2、思考題:在檢修收音機(jī)或電子儀器及電力系統(tǒng)高壓整流設(shè)備時(shí),切斷電源需把濾波或整流用電容短接一下,為什么?
生(回答1題):V2,V1,剛閉合。生(回答2題):讓充電容器放電,防止放電電流損壞儀表及其它元件。
師:回答得很好。本次課,我們通過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電容器的充放電過(guò)程實(shí)質(zhì)就是儲(chǔ)存和釋放電荷的過(guò)程,表現(xiàn)為電流、電壓的變化。如果我們把實(shí)驗(yàn)電源改成交流,那會(huì)怎么樣呢?大家回去可以帶著這個(gè)問(wèn)題思考一下。師:今天的作業(yè)是“試說(shuō)明電容器充放電物理過(guò)程”。下課!
【巧留懸念,引發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣,達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)目的。】
第四篇:1.4電容器_教學(xué)設(shè)計(jì)_教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
⑴知道電容器的概念;了解常見(jiàn)電容器的外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào) ⑵理解電容的意義,知道其單位,并會(huì)用電容定義式進(jìn)行計(jì)算 ⑶了解影響平行板電容器電容的相關(guān)因素及其電容的決定式。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)實(shí)驗(yàn)與觀察,了解電容器的構(gòu)造和特點(diǎn),知道電容器的基本作用是儲(chǔ)存電荷。通過(guò)類比法理解電容器的電容概念。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
滲透事物的本質(zhì)是有自身的因素即內(nèi)因決定,不由外因決定的觀點(diǎn)。
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】電容的概念
【教學(xué)難點(diǎn)】電容的引入與理解;研究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)探究。
3.教學(xué)用具 4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程 【教學(xué)過(guò)程】
新課引入:感知電容器,電容器在我們當(dāng)今生活中隨處可見(jiàn),如電腦、電視機(jī)、收音機(jī)等幾乎所有用電器中都有電容器。以老師手上的電腦主板為例,看看哪些是電容器。
(一)電容器的結(jié)構(gòu)
1、構(gòu)造:實(shí)際上,任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。問(wèn)題討論:
2、充電、放電
演示:連接課本29頁(yè)的電路 現(xiàn)象觀察:當(dāng)接a時(shí),G偏轉(zhuǎn)
當(dāng)接b時(shí),G反偏轉(zhuǎn)
充電時(shí),帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場(chǎng)強(qiáng)E增加, 電場(chǎng)能增加。
放電時(shí),帶電量Q減少,板間電壓U減小,板間 場(chǎng)強(qiáng)E減小, 電場(chǎng)能減小。
(二)電容
提出問(wèn)題1:既然電容器是用來(lái)儲(chǔ)存電荷的,而不同電容器容納電荷的本領(lǐng)是不同的,我們應(yīng)該用一個(gè)物理量表示電容器容納電荷的能力,這應(yīng)是一個(gè)怎樣的物理量呢?
定性分析:對(duì)一個(gè)電容器來(lái)說(shuō),其儲(chǔ)電能力應(yīng)該是一定的,我們找到的這個(gè)物理量對(duì)這個(gè)電容器來(lái)說(shuō)也應(yīng)該是不變的。對(duì)電容概念的總結(jié):
1、定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值
2、定義式:,或者(比值定義)
3、物理意義:C是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。
4、單位:在國(guó)際單位制中單位是法拉(F),1F=1C/V
1μF=10-6F,1рF=10-12F 常見(jiàn)電容器,一般是幾十pF到幾千μF之間 類比理解:
C大,意味著U=1V時(shí),容納的電荷量大,儲(chǔ)電本領(lǐng)強(qiáng) 不同容器裝水,水深都是1㎝,S大的容器容納的水量多 問(wèn)題討論:
①S大,能裝水的總量就一定多嗎?(不一定,容器的高度h不同,V=Sh)②C大,能儲(chǔ)存的電荷量就一定多嗎?(不一定,C能承受的最大電壓不同)(因此,C大,儲(chǔ)電本領(lǐng)大,是指相對(duì)于同一電勢(shì)差U而言;電容器能容納的電荷還跟它能承受的最大電壓有關(guān)。引出擊穿電壓、額定電壓的概念。)
(三)影響平行板電容器電容大小的因素
1、討論:C由Q、U決定嗎?
從理論角度進(jìn)行定量研究,表明:
⑴當(dāng)平行板電容器兩極板之間是真空時(shí),⑵當(dāng)板間充滿同一種介質(zhì)時(shí),電容變大為真空時(shí)的 倍,即
(四)常見(jiàn)的電容器介紹
1、從構(gòu)造上看,可分為固定電容器和可變電容器
2、固定電容器根據(jù)材料不同,常見(jiàn)的有: 聚苯乙烯電容器;陶瓷電容器
電解電容器(電容比較大,有極性),符號(hào):
3、可變電容器
4、擊穿電壓
額定電壓(工作電壓)~電容器的外殼有標(biāo)注
課堂練習(xí)1.對(duì)于一個(gè)確定的電容器的電容正確的理解是()
A.電容與帶電量成正比
B.電容與電勢(shì)差成反比
C.電容器帶電量越大時(shí),電容越大
D.對(duì)確定的電容器,每板帶電量增加,兩板間電勢(shì)差必增加.
2、兩個(gè)電容器電量之比為2:1,電壓之比為1:2,則它們的電容之比
為
.3.(多選)下列哪些措施可以使電介質(zhì)為空氣的平行板電容器的電容變大些()
A.使兩極板靠近些
B.增大兩極板的正對(duì)面積 C.把兩極板的距離拉開(kāi)些
D.在兩極板間放入云母
4、如圖所示,先接通開(kāi)關(guān)S使平行板電容器充電,然后斷開(kāi)S,則當(dāng)增大兩板間距離時(shí),電容器所帶的電荷量Q,電容C,兩板間電壓U及兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的變化情況為()
A.Q變小,C不變,U不變,E不變 B.Q變小,C變小,U不變,E變小 C.Q不變,C變小,U變大,E不變 D.Q不變,C不變,U變小,E變小
若開(kāi)關(guān)S閉合后不斷開(kāi),則當(dāng)增大兩板間距離時(shí),電容器所帶的電荷量Q,電容C,兩板間電壓U及兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E的變化情況為()
課堂小結(jié) 小結(jié):
一、常用電容器的構(gòu)造:極板、電介質(zhì)。
電容器充放電過(guò)程。
二、電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,它取決于相對(duì)介電常數(shù)ε、正對(duì)面積S、極板間的距離d、三、電容器使用時(shí)注意不要超過(guò)額定電壓,防止被擊穿。
第五篇:《電容與電容器》教案
第七節(jié) 電容器與電容
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、知道什么是電容器及常見(jiàn)的電容器;
2、知道電場(chǎng)能的概念,知道電容器充電和放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換;
3、理解電容器電容的概念及定義式,并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān),有什么關(guān)系;掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問(wèn)題。
(二)過(guò)程與方法
結(jié)合實(shí)物觀察與演示,在計(jì)算過(guò)程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
體會(huì)電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。
二、重難點(diǎn)分析
重點(diǎn):掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。
難點(diǎn):電容器的電容的計(jì)算與應(yīng)用
三、教具
常見(jiàn)的電容器示教板,帶電羽的平行板電容器,靜電計(jì),介質(zhì)板,感應(yīng)起電機(jī),電線
四、教學(xué)過(guò)程
(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識(shí)
要點(diǎn):場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差等。
(二)引入新課
由上節(jié)課問(wèn)題,靠近帶電物體A的導(dǎo)體(B接地)上帶有感應(yīng)電荷。整個(gè)裝置具有儲(chǔ)存電荷的功能。我們稱這種裝置為電容器。
(三)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1、電容器
(1)構(gòu)造:任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。
(2)電容器的充電、放電
操作:把電容器的一個(gè)極板與電池組的正極相連,另一個(gè)極板與負(fù)極相連,兩個(gè)極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個(gè)過(guò)程叫做充電。現(xiàn)象:從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有電場(chǎng)存在,充電過(guò)程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)中,稱為電場(chǎng)能.操作:把充電后的電容器的兩個(gè)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(gè)過(guò)程叫放電.現(xiàn)象:從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的放電電流.放電后,兩極板間不存在電場(chǎng),電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.提問(wèn):電容器在充、放電的過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么?待學(xué)生討論后總結(jié)如下: 【板書(shū)】充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場(chǎng)強(qiáng)E增加, 電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場(chǎng)強(qiáng)E減少,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能
2、電容
與水容器類比后得出。說(shuō)明:對(duì)于給定電容器,相當(dāng)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(guān)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(shì)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=10-6 F=10-12pF(4)電容的物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,是由電容器本身的性質(zhì)(由導(dǎo)體大小、形狀、相對(duì)位置及電介質(zhì))決定的,與電容器是不是帶電無(wú)關(guān).3、平行板電容器的電容
(1)[演示]感應(yīng)起電機(jī)給靜電計(jì)帶電(詳參閱P29圖1。7-4)說(shuō)明:靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的,用來(lái)測(cè)量電勢(shì)差.把它的金屬球與一個(gè)導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個(gè)導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個(gè)導(dǎo)體之間的電勢(shì)差U.現(xiàn)象:可以看到: ①. 保持Q和d不變,S越小,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度越大, U越大,電容C越小;
②. 保持Q和S不變,d越大,偏轉(zhuǎn)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(zhì)板,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度并且減小,電勢(shì)差U越小電容C增大.(2)結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)ε成正比,跟正對(duì)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(zhì)
4、常用電容器(結(jié)合課本介紹P30)
(四)鞏固新課:1對(duì)本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括。
2、引導(dǎo)學(xué)生完成問(wèn)題與練習(xí)。
3、閱讀教材內(nèi)容。