電容器的電容 教學(xué)課件

合肥市第一中學(xué)

葛學(xué)松10.4電

容

器

的

電

容引入：?jiǎn)栴}1：電動(dòng)公交車的儲(chǔ)能方式有哪些？如何實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化？問(wèn)題2：什么樣的結(jié)構(gòu)才能“裝進(jìn)”電荷并儲(chǔ)存起來(lái)？萊頓瓶（1746年荷蘭）（a）同學(xué)們分組實(shí)驗(yàn)，拆開(kāi)一個(gè)紙質(zhì)電容器（b）歸納總結(jié)得出電容器的普遍構(gòu)造活動(dòng)一：分組觀察電容器的結(jié)構(gòu)一電容器及其構(gòu)造1.定義：在兩個(gè)相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)——電介質(zhì)（空氣也是一種電介質(zhì)），就構(gòu)成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的電容器，叫做平行板電容器。任何兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體都可以構(gòu)成電容器。兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體如：平行板電容器（最簡(jiǎn)單的電容器）兩塊平行金屬板-------------極板。中間的絕緣物質(zhì)-------------電介質(zhì)（例：空氣）電容器的極板電容器的極板電介質(zhì)2.構(gòu)造：一電容器及其構(gòu)造活動(dòng)二：觀察電容器的充放電現(xiàn)象二電容器的工作原理大電阻，減小電流，延長(zhǎng)放電時(shí)間大電阻，減小電流，延長(zhǎng)放電時(shí)間1學(xué)生分組連接電路，完成實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，得到充電和放電的圖像，2分組對(duì)圖像觀察思考，明確電容器充電和放電的規(guī)律。電容器的充、放電過(guò)程及其工作原理1、充電過(guò)程①電壓逐漸增大，最終為確定值，與電源電壓相等。②有短暫電流，方向由電源正極流出的，電流由大到小直到為0。③電容器所帶電荷量增加、兩極板間電勢(shì)差增大、電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)。充電結(jié)束：電容器所在電路中無(wú)電流、兩極板間電勢(shì)差與電源電壓相等、兩極板之間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)、兩極板帶有等量異種電荷。＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－QE充電電流兩板分別帶等量異種電荷，每個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量。能量轉(zhuǎn)化：電源電能→

電容器電勢(shì)能。電容器的充、放電過(guò)程規(guī)律2、放電過(guò)程①電壓漸減減小，直到為0。②有短暫電流，方向?yàn)閺碾娙萜髡龢O板流出的電流方向，電流由大到小直到為0。③電容器所帶電荷量減少、兩極板間電勢(shì)差降低、電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度減弱。放電結(jié)束：電容器所在電路中無(wú)電流、兩極板不再帶有電荷、兩極板間電勢(shì)差為零。能量轉(zhuǎn)化：電容器電勢(shì)能→

其他形式能。＋＋＋＋＋＋＋＋－

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＋Q－Q放電電流操作步驟：1.斷開(kāi)S1，將S2撥到b位置，給電容器C2充電，并測(cè)出C2兩端電壓。2.保持S1斷開(kāi)，將S2撥到a位置，測(cè)出C2兩端電壓，3.斷開(kāi)S2，閉合S1，給C1放電。4.保持S1斷開(kāi)，將S2撥到a位置，測(cè)量C2兩端電壓。5.斷開(kāi)S2，閉合S1，給C1放電。6.重復(fù)操作4、5，完成數(shù)據(jù)記錄?；顒?dòng)三：探究電容器帶電量Q與電勢(shì)差U的關(guān)系C1和C2是規(guī)格相同的電容器實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345C2的電荷量（Q）QQ/2Q/4Q/8Q/16C2兩端電壓（V)4.792.411.200.590.30三電容器的帶電量Q與兩極板間電勢(shì)差U的關(guān)系三電容器的帶電量Q與兩極板間電勢(shì)差U的關(guān)系1、學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)2、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論：電容器C2的電荷量與兩極板間的電壓之比為定值是常量比值問(wèn)題3：不同的電容器電荷量與電壓的比值有什么規(guī)律？問(wèn)題4：電容器帶電量的定量計(jì)算？面積代表電荷量求面積定量研究：電容器的帶電量Q與兩極板間電勢(shì)差U的關(guān)系Q-U描點(diǎn)連線、得結(jié)論1、用DIS實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)三個(gè)電容器進(jìn)行研究2、學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較不同電容器容納電荷本領(lǐng)的差異問(wèn)題5：從Q-U圖像上分析三條直線的斜率大??？

圖像的斜率有什么物理含義？

四電容1、定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值，叫做電容器的電容定義式：2、物理意義：電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。電容在數(shù)值上等于兩極板間的電勢(shì)差為1V時(shí)電容器所帶的電量3、單位：法拉簡(jiǎn)稱：法（F）1F=106μF=109nF=1012pF電容器的電容可以用多用電表直接進(jìn)行測(cè)量問(wèn)題6：固定電容器制作完成后，電容與Q、U是否有關(guān)？電容大小與哪些因素有關(guān)？

實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法改變電容變化減小極板間的距離（d)減小極板正對(duì)面積（s）插入電介質(zhì)材料活動(dòng)四：探究影響平行板電容器電容大小的因素

實(shí)驗(yàn)器材：自制平行板電容器、多用電表、白紙若干五平行板電容器電容的決定因素（式中k為靜電力常量）（為相對(duì)介電常數(shù)）分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生確定可能影響電容的因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并得出結(jié)論！平行板電容器電容的決定式六常見(jiàn)電容器及其應(yīng)用加在電容器兩極板上的電壓不能超過(guò)某一限度，超過(guò)這個(gè)限度，電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞。這個(gè)極限電壓叫作擊穿電壓。電容器外殼上標(biāo)的是工作電壓，或稱額定電壓，這個(gè)數(shù)值比擊穿電壓低。電容器的擊穿電壓與工作電壓1.固定電容器2.可變電容器3.超級(jí)電容器課堂練習(xí)題：如圖所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四種傳感器的作用，下列說(shuō)法不正確的是（）A.甲圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量角度B.乙圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量液面的高度C.丙圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量壓力D.丁圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量速度D

課后實(shí)踐作業(yè)：主題：

了解超級(jí)電容器

要求：

運(yùn)用電容器的電容這一節(jié)所學(xué)習(xí)的概念和方法，查閱資料，對(duì)比分析，了解超級(jí)電容器具有的特點(diǎn)？超級(jí)電容有什么具體應(yīng)用？以及它的發(fā)展前景寫一篇調(diào)查報(bào)告！

電容器的構(gòu)造充電過(guò)程放電過(guò)程電容平行板電容器電容

（決定式）單位：法拉F（定義式）

課堂小結(jié)：電容器探究電容器帶電量Q與電勢(shì)差U的關(guān)系常見(jiàn)的電容器電容器應(yīng)用教學(xué)反思1.在課堂活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生在