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電容器的電容 一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 依據(jù)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，本節(jié)課首先讓學(xué)生觀察電容器充電和放電的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生探究電容器結(jié)構(gòu)的興趣；然后現(xiàn)場(chǎng)把一電容器打開(kāi)，和學(xué)生一起認(rèn)識(shí)電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上對(duì)照電路示意圖，理解電容器的充電過(guò)程和放電過(guò)程，并再次設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察和總結(jié)充電過(guò)程和放電過(guò)程中，電流、電勢(shì)差、電場(chǎng)能等物理量的變化。 上述教學(xué)過(guò)程完成后，接著提出一個(gè)問(wèn)題：電容器兩極板所帶的電荷，和兩極板之間的電勢(shì)差有沒(méi)有一種定量的關(guān)系呢？通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生再進(jìn)行下一個(gè)探究電勢(shì)差和電荷量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，并從該實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論：電荷量和電勢(shì)差的比值，對(duì)于確定的電容器來(lái)講是一個(gè)定值。根據(jù)這一結(jié)論，引入電容這個(gè)物理量。為了讓學(xué)生明確電容的物理意義，依椐教材的安排，我采取把電容器和水容器的情況放在一起，運(yùn)用類比法進(jìn)行了處理。 在學(xué)習(xí)電容單位的時(shí)候，考慮到學(xué)生對(duì)于電容的單位認(rèn)識(shí)有一定難度，再加上電容的單位之間的換算也比較特殊，所以在處理這部分內(nèi)容的時(shí)候，第一是要講清楚電容單位“法拉”的物理意義，第二是要讓學(xué)生進(jìn)行一定的單位換算練習(xí)，最終做到學(xué)生掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。 在處理“平行板電容器電容的影響因素的探究”時(shí)，原本有個(gè)設(shè)想，就是也采取學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方案，但真正去試做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)受天氣、溫度的影響很大，還有在操作的時(shí)候，一不小心讓兩極板接觸或手接觸到金屬板，都會(huì)出現(xiàn)電荷很快消失的情況，造成實(shí)驗(yàn)很難進(jìn)行下去。為了讓這個(gè)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單一些，我也考慮過(guò)用電容表來(lái)直接把數(shù)讀出。但在仔細(xì)研究教材之后，我又把這些想法都否定了。教材的安排可以說(shuō)是非?？茖W(xué)的，在學(xué)生得出了電容的定義式之后安排這個(gè)實(shí)驗(yàn)，在電容表早就已被普遍使用的情況下，教材還保留讓學(xué)生用靜電計(jì)去分析這個(gè)實(shí)驗(yàn)的安排，其實(shí)就是為了讓學(xué)生去用學(xué)過(guò)的電容的定義式，去分析和解決實(shí)際的問(wèn)題。既探究了新知識(shí)，又鞏固了新學(xué)的知識(shí)。而且這個(gè)實(shí)驗(yàn)，課本上也是把它安排為一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，所以最后處理時(shí)，我采取了由教師來(lái)操作演示，學(xué)生觀察分析總結(jié)的方式。 在知識(shí)小結(jié)這個(gè)環(huán)節(jié)，我先引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)和方法兩個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)，力求更好的突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性地位。但學(xué)生概括、梳理和總結(jié)的能力畢竟有限，因此我采取了先讓學(xué)生總結(jié)，再在他們總結(jié)的基礎(chǔ)上，做進(jìn)一步的體現(xiàn)結(jié)構(gòu)關(guān)系的全面總結(jié)。這樣，也就形成了本節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。 學(xué)以致用，點(diǎn)題對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練是必不可少的。在這個(gè)方面，除了中間進(jìn)行的電容單位換算的練習(xí)，一起認(rèn)識(shí)常用的電容器，并對(duì)常用電容器進(jìn)行分類外，我最后還安排了兩個(gè)需要運(yùn)用三個(gè)公式才能解決的綜合題目，以此來(lái)鞏固、強(qiáng)化課堂上所學(xué)的知識(shí),提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決問(wèn)題的能力,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。 綜上所述，我的教學(xué)思路其實(shí)就是，讓學(xué)生帶著疑問(wèn)走進(jìn)課堂，在課堂中解決問(wèn)題的同時(shí)，又產(chǎn)生新的疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究。環(huán)環(huán)相扣，步步深入，最終實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中，掌握知識(shí)，領(lǐng)悟方法，完成知識(shí)建構(gòu)。 二、 背景和教學(xué)任務(wù)簡(jiǎn)介 1、??????? 教材分析 《電容器的電容》是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·物理（選修3-1）（人民教育出版社）第一章第8節(jié)的內(nèi)容。主要包括：電容器的結(jié)構(gòu)和工作原理，電容概念及其定義式，平行板電容器電容與各因素的關(guān)系，平行板電容器電容的決定式，還有電容器的應(yīng)用和分類等等。本節(jié)內(nèi)容體現(xiàn)的是電場(chǎng)知識(shí)在生活中的一個(gè)具體應(yīng)用，也是后面學(xué)習(xí)LC振蕩電路、交變電路和電子線路的必備知識(shí)，在教材中起著承上啟下的重要作用。 2、??????? 學(xué)情分析 在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電場(chǎng)的知識(shí)，為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容奠定了一定的基礎(chǔ)。但電容器對(duì)于學(xué)生來(lái)講應(yīng)該說(shuō)非常陌生的，電容器的充放電過(guò)程和電容概念，也非常抽象，還有學(xué)生對(duì)電容器的電容由哪些因素決定也需要有一個(gè)逐漸認(rèn)識(shí)的過(guò)程，因此在教學(xué)中，需要多增設(shè)實(shí)驗(yàn)，并注意從學(xué)生已有的知識(shí)出發(fā)，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)、協(xié)作交流、分析論證和歸納結(jié)論等方式和過(guò)程，讓學(xué)生很自然的理解和接受新知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察、科學(xué)探究、分析論證、歸納概括等諸多方面的能力。 三、 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與能力 1．知道電容器及其結(jié)構(gòu)。知道電容器充電過(guò)程和放電過(guò)程中電流、電壓與能量的變化特點(diǎn) 2．理解電容器電容的概念及其定義式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的應(yīng)用。學(xué)會(huì)用類比法、實(shí)驗(yàn)探究法，比值定義法研究和處理問(wèn)題。 3．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。進(jìn)一步熟悉控制變量法的使用。 4．理解公式及其含義,關(guān)能用它來(lái)分析問(wèn)題。 過(guò)程與方法 1.讓學(xué)生經(jīng)歷研究電容器充電和放電的過(guò)程，經(jīng)歷探究電容器的電容定義的過(guò)程以及平行板電容器電容與它自身因素關(guān)系的過(guò)程，從而更深層次的理解概念，鞏固知識(shí)。 2.掌握討論法、實(shí)驗(yàn)法、類比法、比值定義法，控制變量法等研究問(wèn)題的方法。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．在教學(xué)過(guò)程中滲透事物本質(zhì)是自身的因素，即內(nèi)因決定外因，不由外因決定觀點(diǎn) 2．培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。 3．進(jìn)一步形成研究和解決問(wèn)題的物理思維。 四、重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：1．電容器工作原理、 2．電容的概念的理解和電容定義式的得出 3.平行板電容器電容與它自身因素關(guān)系的探究 4．電容定義式和決定式的應(yīng)用 難點(diǎn)：1.電容器充電過(guò)程和放電過(guò)程的理解 2.電容容電容概念的理解 3.平行板電容器電容與它自身因素關(guān)系的探究 五、教學(xué)方法 比值定義法、類比法、實(shí)驗(yàn)探究法、、控制變量法等 六、教學(xué)資源 多媒體教學(xué)設(shè)備、閃光燈、電容器、靜電計(jì)、起電機(jī)、平行板電容器、電介質(zhì)、鐵架臺(tái)、電路示教板、電源、電容器若干、導(dǎo)線若干、電腦、實(shí)物投影儀。 七、教學(xué)流程 八、 教學(xué)過(guò)程 通過(guò)演示讓閃光燈閃光的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生探究電容器能夠儲(chǔ)存電荷和產(chǎn)生電火花的原因，從而開(kāi)始第一知識(shí)環(huán)節(jié)的探究。 一、電容器 1． 結(jié)構(gòu) 展示電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生直接感知電容器的構(gòu)造。 兩層相距很近的平行金屬薄片中間夾上一層絕緣物質(zhì)就組成了一個(gè)電容器。物理上，把這兩層金屬薄片叫做電容器的_______，中間的絕緣物質(zhì)稱為_(kāi)____________，為了使用方便在兩極板上連接兩根導(dǎo)線 任意兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，都可以看成電容器。用符號(hào)__________來(lái)表示。 2． 充電和放電 在學(xué)生了解了電容器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，探究電容器充電過(guò)程和放電過(guò)程的特點(diǎn)。 ①充電過(guò)程和放電過(guò)程的概念 充電過(guò)程：我們把電容器接入電源，兩極板帶上等量異種電荷的過(guò)程稱之為充電電程，并且把電容器充電后，任意一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量，用“Q”表示。 放電過(guò)程：用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩極板相連,使兩極板上正、負(fù)電荷中和的過(guò)程。 在學(xué)生明確充電過(guò)程和放電過(guò)程概念的基礎(chǔ)上分析電容器儲(chǔ)存電荷和放電的原理。 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察充電過(guò)程和放電過(guò)程中電勢(shì)差和電流的變化。獲得具體形象的感性認(rèn)識(shí)。 根椐觀察和分析，總結(jié)充電過(guò)程和放電過(guò)程的特點(diǎn)。（師生一起總結(jié)） ②充電過(guò)程和放電過(guò)程的特點(diǎn) 充電過(guò)程的特點(diǎn) 1、充電的時(shí)間很短。 2、充電電流電流由大變小，瞬間變?yōu)?，電容器兩極板間電勢(shì)差隨電荷量的增加而增大，最后和電源電壓相等，充電過(guò)程結(jié)束。 3、從電源中獲得能量以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存在電容器中，極板間形成電場(chǎng)。 放電過(guò)程的特點(diǎn)：（學(xué)生總結(jié)） 1． _____________________________________________________________ 2．_______________________________________________________________ _________________________________________________________________ 3．（從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)）__________________________________________ 二、電容 C 1.物理意義的探究 實(shí)驗(yàn)分析 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，電容器1、2為相同的電容器。當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)打到a點(diǎn)時(shí)，電源給電容器1充電，打開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，電容器1充電結(jié)束，保持開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，將開(kāi)關(guān)S1打到b點(diǎn)時(shí)，電容器1會(huì)給電容器2充電，充電結(jié)束后，因?yàn)閮呻娙菹嗤?，電量?huì)平分，則此時(shí)電容器1所帶的電荷量為最開(kāi)始的一半，再將開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，將S2閉合，此時(shí)電容2被短接放電。放電結(jié)束，斷開(kāi)S2，再將開(kāi)關(guān)S1打到b點(diǎn)，電容器1會(huì)再次給電容器2充電，充電結(jié)束后，電容器1的電量會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的1/4。 實(shí)驗(yàn)操作 將電容器兩端接電壓表，按照上面的分析進(jìn)行操作，觀察電壓表的示數(shù)，并記錄在下面的表格內(nèi)。 電容器1所帶的 電荷量 電容器1充電結(jié)束后 Q 電容器1第一次給電容器2充電結(jié)束后為Q/2 電容器1第二次給電容器2充電結(jié)束后為Q/4 電容器兩極板間的電勢(shì)差 通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)隨兩極板間電荷量的改變情況，總結(jié)得出： 一個(gè)電容器兩極板間的電勢(shì)差隨電容器所帶電荷量的減少而減小，成_________，比值是一個(gè)_______，我們用常數(shù)C來(lái)表示。 探究常數(shù)C的物理意義:________________________________________ 2.電容的定義式 _________________________________________________________________ 注意：(1)根據(jù)C=Q/U ，對(duì)不同的電容器,Q相同,U大,C小，或者U相同時(shí)，Q大，C也大.但不能認(rèn)為C與Q 成正比,與U 成反比。 (2) 電容是電容器的一種屬性，由自身的因素決定 (3)適用于任何電容器電容的計(jì)算 3.電容的單位 基本單位:法拉(F) 1F=1C/V 常用單位:微法(uF) 、皮法（pF） 換算關(guān)系： 1F = 106 = 1012pF 請(qǐng)完成下面的一道練習(xí) 兩個(gè)不同的電容器Ｃ１、Ｃ２，所帶的電荷量均為６×10－6Ｃ，兩極板電勢(shì)差分別為２Ｖ、３Ｖ，則這兩個(gè)電容器的電容大小分別為_(kāi)_____________(單位用μF表示) 猜想：電容是電容器本身的一種屬性。不同的電容器電容為什么不同？它到底又和哪些因素有關(guān)呢？ 三、平行板電容器 探究平行板電容器電容與極板間距、正對(duì)面積、電介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)的關(guān)系 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 探究平行板電容器與板間距間、正對(duì)面積、板間絕緣介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)(與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù))的關(guān)系。 2．．實(shí)驗(yàn)方法 控制變量法：控制變量法：控制其他因素不變，依次只改變兩板間的距離，再只改變正對(duì)面積，最后再控制板間距離和正對(duì)面積都不變，插入和拔出電介質(zhì)。 然后根據(jù) 進(jìn)行分析得出結(jié)論。 根據(jù)公式，電量Q一定時(shí)，電勢(shì)差U的變化可反應(yīng)出電容器電容C的變化 U越大，C越小， U越小，C越大 3．實(shí)驗(yàn)器材 兩塊金屬板（組成平行板電容器） 靜電計(jì)（使用時(shí)金屬球與金屬外殼分別與電容器兩極板連接，指針張角可反映出兩極板間的電勢(shì)差，張角越大，則兩極板間電勢(shì)差越大） 起電機(jī)（用來(lái)感應(yīng)起電，接觸極板可使極板帶電） 電介質(zhì)（刀形云母，相對(duì)介電常數(shù)大于空氣） 4．進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 根據(jù)指針張角的大小變化，將電勢(shì)差的變化填入下面的表格中，并分析出電容C的變化（注意先記錄張角變化，再進(jìn)行電勢(shì)差與電容的變化分析）： 實(shí)驗(yàn)操作 d增大 d減小 S增大 S減小 插入電介質(zhì) 拔出電介質(zhì) 電勢(shì)差U 電容C 通過(guò)分析得出結(jié)論 （1）.電容器的電容隨兩極板間距離的增大而______， 隨兩極板間距離的減小而_______。 （2）.電容器的電容隨兩極板間正對(duì)面積的增大而_____， 隨正對(duì)面積的減小而________。 （3）.電容器的電容隨電介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)的增大而______，隨電介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)的減小而_______。 5．平行板電容器的定義式： 教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步總結(jié)：這個(gè)公式反映了電容器的電容與電介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，與極板正對(duì)面積成正比，與它的板間距離成反比，。也進(jìn)一步的說(shuō)明了電容器電容與電量、電勢(shì)差無(wú)關(guān)。就由它本身的性質(zhì)決定。因此，也將這個(gè)式子稱之為電容的決定式。 四、常用電容器 1.固定電容器：電容固定不變. 2.可變電容器 通過(guò)改變兩極板間的正對(duì)面積或距離來(lái)改變電容。 3.電容器使用時(shí)需要注意 a.電解電容器 ：正負(fù)極不能接反，不 能接交流電。 b.工作電壓≤額定電壓<擊穿電壓 五、知識(shí)結(jié)構(gòu) 通過(guò)和學(xué)生一起進(jìn)行課堂教學(xué)總結(jié)，幫助學(xué)生形成本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu) 六、思考與練習(xí) 思考與練習(xí)環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)新知。 思考與練習(xí).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)，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E 的變化情況為( ) A.E 變大 B.E 變小 C.E 不變 D.E 不能確定 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)，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E 的變化情況為( ) 七、知識(shí)延伸（課后作業(yè)） 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)增大兩板正對(duì)面積時(shí)，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E 的變化情況為( ) A.E 變大 B.E 變小 C.E 不變 D.E 不能確定 若開(kāi)關(guān)S 閉合后不斷開(kāi)，則當(dāng)增大兩板正對(duì)面積時(shí)時(shí)，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E 的變化情況為 ( ) 九、 板書(shū)設(shè)計(jì) §1-8 電容器的電容 一、 電容器 三、平行板電容器 1、結(jié)構(gòu) 2．充電 放電 二、 電容 C 四、常用電容器 十、 教學(xué)反思 本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)思路打破了以往的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，從向?qū)W生的調(diào)查詢問(wèn)看，學(xué)生對(duì)我處理《電容器的電容》這節(jié)內(nèi)容所采取的教學(xué)方法相當(dāng)滿意。這節(jié)內(nèi)容從認(rèn)識(shí)電容器的結(jié)構(gòu)入手，通過(guò)研究充電過(guò)程和放電過(guò)程，利用類比法，比值定義法得到了電容的定義式，再依據(jù)這個(gè)式子，用控制變量法研究了平行板電容器，得出了平行板電容器的決定式，最后又研究學(xué)習(xí)了電容器在生活中的應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程中設(shè)置了大量的實(shí)驗(yàn)，注重了前后知識(shí)之間的聯(lián)系，盡量做到了讓學(xué)生思考、學(xué)生回答問(wèn)題、學(xué)生解決問(wèn)題，以此來(lái)體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的在實(shí)驗(yàn)探索中求知，在合作交流中學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)的教學(xué)。 當(dāng)然在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也感到了一些困惑和不足： 1、學(xué)生親自動(dòng)手操作的有些少，不是學(xué)生不想操作，只是限于條件，沒(méi)有滿足學(xué)生的這一要求，現(xiàn)在想來(lái)還是感覺(jué)有些遺憾。 2、由于時(shí)間的關(guān)系，留給學(xué)生思考的時(shí)間還是比較少，造成個(gè)別學(xué)生跟不上教學(xué)的節(jié)奏，當(dāng)然收獲也就少。下一步還需要在這方面再研究、再學(xué)習(xí)。 附導(dǎo)學(xué)案 電容器的電容 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （一）知識(shí)與技能 1.知道電容器及其結(jié)構(gòu)。知道電容器充電過(guò)程和放電過(guò)程中電流、電壓與能量的變化特點(diǎn) 2.理解電容器電容的物理意義及其定義式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的應(yīng)用。 3.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。進(jìn)一步熟悉控制變量法的使用。 4.理解公式及其含義,并能用它來(lái)分析問(wèn)題。 （二）過(guò)程與方法 經(jīng)歷研究電容器充電過(guò)程和放電過(guò)程的過(guò)程，經(jīng)歷探究電容器的電容定義的過(guò)程以及探究平行板電容器電容與它自身因素的關(guān)系的過(guò)程。從而更深層次的理解概念，鞏固知識(shí)，進(jìn)一步掌握討論法、實(shí)驗(yàn)法、類比法、比值定義法，控制變量法等研究問(wèn)題的科學(xué)方法。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．形成事物本質(zhì)是自身的因素，即內(nèi)因決定外因，不由外因決定的觀點(diǎn)。 2．形成實(shí)事求是的態(tài)度，積極思考、勤于動(dòng)手，大膽實(shí)踐。 【學(xué)習(xí)探究】 一、電容器 1．結(jié)構(gòu) 兩層相距很近的平行金屬薄片中間夾上一層絕緣物質(zhì)就組成了一個(gè)電容器。物理上，把這兩層金屬薄片叫做電容器的_ ____，中間的絕緣物質(zhì)稱為_(kāi)____________。 任意兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，都可以看成電容器。用符號(hào)__________來(lái)表示。 2．充電和放電 ①充電過(guò)程和放電過(guò)程的概念 充電過(guò)程：我們把電容器接入電源，兩極板帶上等量異種電荷的過(guò)程稱之為充電電程，并且把電容器充電后，任意一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值叫電容器的帶電量，用“Q”表示。 放電過(guò)程：用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩極板相連,使兩極板上正、負(fù)電荷中和的過(guò)程。 根椐觀察和分析，總結(jié)充電過(guò)程和放電過(guò)程的特點(diǎn)。 ②充電過(guò)程和放電過(guò)程的特點(diǎn) 充電過(guò)程的特點(diǎn) 1．充電的時(shí)間很短。 2．充電電流電流由大變小，瞬間變?yōu)?，電容器兩極板間電勢(shì)差隨電荷量的增加而增 大，最后和電源電壓相等，充電過(guò)程結(jié)束。 3．從電源中獲得能量以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存在電容器中，極板間形成電場(chǎng)。 放電過(guò)程的特點(diǎn)： 1． _______________________________________________________________________ 2．_________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3．（從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)）___________________________________________ 二、電容 C 1.物理意義的探究 實(shí)驗(yàn)分析 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，電容器1、2為相同的電容器。當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)打到a點(diǎn)時(shí)，電源給電容器1充電，打開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，電容器1充電結(jié)束，保持開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，將開(kāi)關(guān)S1打到b點(diǎn)時(shí)，電容器1會(huì)給電容器2充電，充電結(jié)束后，因?yàn)閮呻娙萜飨嗤娏繒?huì)平分，則此時(shí)電容器1所帶的電荷量為最開(kāi)始的一半，再將開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，將S2閉合，此時(shí)電容2被短接放電。放電結(jié)束，斷開(kāi)S2，再將開(kāi)關(guān)S1打到b點(diǎn)，電容器1會(huì)再次給電容器2充電，充電結(jié)束后，電容器1的電量會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的1/4。 實(shí)驗(yàn)操作 將電容器兩端接電壓表，按照上面的分析進(jìn)行操作，觀察電壓表的示數(shù)，并記錄在下面的表格內(nèi)。 電容器1所帶的 電荷量 電容器1充電結(jié)束后 Q 電容器1第一次給電容器2充電結(jié)束后為Q/2 電容器1第二次給電容器2充電結(jié)束后為Q/4 電容器兩極板間的電勢(shì)差 通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)隨兩極板間電荷量的改變情況，總結(jié)得出： 一個(gè)電容器兩極板間的電勢(shì)差和電容器所帶電荷量成_________,比值是一個(gè)_______.我們用常數(shù)C來(lái)表示. 探究常數(shù)C的物理意義:___________________________________________________ 2.電容的定義式 __________________________________________________________________________ 公式的理解： 3.電容的單位 基本單位:法拉(F) 1F=1C/V　　　　　常用單位:微法(uF) 、皮法（pF） 換算關(guān)系： 1F = 106 = 1012pF 請(qǐng)完成下面的一道練習(xí) 兩個(gè)不同的電容器Ｃ１、Ｃ２，所帶的電荷量均為６×10－6Ｃ，兩極板電勢(shì)差分別為２Ｖ、３Ｖ，則這兩個(gè)電容器的電容大小分別為_(kāi)___________________(單位用μF表示) 猜想：電容是電容器本身的一種屬性。不同的電容器電容為什么不同？它到底又和哪些因素有關(guān)呢？ 三、平行板電容器 探究平行板電容器電容與極板間距、正對(duì)面積、電介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)的關(guān)系 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 探究平行板電容器與板間距間、正對(duì)面積、板間絕緣介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)(與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù))的關(guān)系。 2．實(shí)驗(yàn)方法 控制變量法：控制變量法：控制其他因素不變，依次只改變兩板間的距離，再只改變正對(duì)面積，最后再控制板間距離和正對(duì)面積都不變，插入和拔出電介質(zhì)。 然后根據(jù) 進(jìn)行分析得出結(jié)論。 根據(jù)公式，電量Q一定時(shí)，電勢(shì)差U的變化可反應(yīng)出電容器電容C的變化 U越大，C越小， U越小，C越大 3．實(shí)驗(yàn)器材 兩塊金屬板（組成平行板電容器） 靜電計(jì)（使用時(shí)金屬球與金屬外殼分別與電容器兩極板連接，指針張角可反映出兩板間的電勢(shì)差，張角越大，則兩板間電勢(shì)差越大） 起電機(jī)（感應(yīng)起電，接觸極板可使極板帶電） 電介質(zhì)（“刀形”云母板，相對(duì)介電常數(shù)大于空氣） 4． 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 根據(jù)指針張角的大小變化，將電勢(shì)差的變化填入下面的表格中，并分析出電容C的變化（注意先記錄張角變化，再進(jìn)行電勢(shì)差與電容的變化分析）： 實(shí)驗(yàn)操作 d增大 d減小 S增大 S減小 插入電介質(zhì) 拔出電介質(zhì) 電勢(shì)差U 電容C 通過(guò)分析得出結(jié)論 （1）.電容器的電容隨兩極板間距離的增大而______， 隨兩極板間距離的減小而_______。 （2）.電容器的電容隨兩極板間正對(duì)面積的增大而_____， 隨極板正對(duì)面積的減小而________。 （3）.電容器的電容隨電介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)的增大而______，隨電介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)的減小而_______。 5．平行板電容器的定義式： 四、常用電容器 1.固定電容器：電容固定不變. 2.可變電容器 通過(guò)改變兩極間的正對(duì)面積或距離來(lái)改變電容. 3.電容器使用時(shí)需要注意 a.電解電容器 ：正負(fù)極不能接反，不能接交流電. b.工作電壓≤額定電壓<擊穿電壓 五、知識(shí)結(jié)構(gòu) 六、思考與練習(xí) 思考與練習(xí)環(huán)節(jié)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)新知。 思考與練習(xí).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)，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E 的變化情況為( ) A.E 變大 B.E 變小 C.E 不變 D.E 不能確定 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)，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E 的變化情況為( )（提示第一個(gè)選擇將E=U/d，U=Q/C，C=三個(gè)公式聯(lián)立即可解出答案） 七、知識(shí)延伸（課后作業(yè)） 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)增大兩板正對(duì)面 積時(shí)，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E 的變化情況為( ) A.E 變大 B.E 變小 C.E 不變 D.E 不能確定 若開(kāi)關(guān)S 閉合后不斷開(kāi)，則當(dāng)增大兩板正對(duì)面積時(shí)時(shí)，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度E 的變化情況為 ( ) 14