电容器电容

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论文部分内容阅读
  一、教学目标确立依据
  1.课程标准要求及解读
  本节课程标准要求观察常见电容器的构造,了解电容器的电容,举例说明电容器在技术中的应用。所以要打开“常见”电容器,让学生亲眼看到实际电容器的内部构造,并且要展示各种各样的电容器的实物和图片。通过实验让学生学会如何描述电容器的电容。
  2.地位与作用
  本节主要介绍了电容器的用途和结构及其物理特性,是后面学习LC振荡电路的必备知识,是进一步学习交流电路和电子线路的基础。
  3.重点与难点
  电容器的电容的内涵是本节的重点,也是难点。影响平行板电容器电容大小的因素是本节教学的又一难点,做好分组实验是突破该难点的最佳途径。
  二、教学目标
  1.通过实验观察电容器的充、放电现象,体会充电放电过程中能量的转化,知道电容器是储存电荷的一种装置。
  2.通过观察演示实验并分析实验数据,得到电容器的电压与电荷量成正比,并进一步根据比值定义法得到电容的概念。
  3.了解平行板电容器电容的公式,知道改变电容器电容大小的方法,知道电容器在生产和生活中的一些应用。
  三、教学方法
  合作探究——学生观察、自主思考、讨论交流,教师即时评价、矫正。
  四、教学流程设计
  1.创设情境,导入新课
  【“盛电杯”小实验】教师比较详细地介绍实验装置,内、外两层金属锡箔是导体,中间是绝缘的塑料。学生观察并触摸杯子,初步观察杯子结构。然后请一个同学摇动感应起电机,用感应起电机给“盛电杯”充电,另外几个同学和老师一块手拉手,让末端一个学生用手触摸杯子内侧,让他们亲自体验、感受。
  教师介绍:这个装置最初叫莱顿瓶,是荷兰物理学家马森布洛克在莱顿大学发明的。美国物理学家富兰克林利用这个装置收集空中的闪电,这个装置现在被称为电容器。
  【实物解剖展示】将一个已经解剖好的薄膜电容器轻轻展开,让学生观察元件结构,并对比“盛电杯”的内部构造。学生观察总结:该元件有两片锡箔,中间是一层绝缘体薄膜。
  教师补充,在两个相互靠近的导体中间夹上一层绝缘物质就构成一个电容器,这两个导体叫做电容器的两个极板,中间的绝缘物质也叫电介质,此处电介质是绝缘体,不同于化学上的电解质。教师展示一对平行金属板并提问学生是否是电容器,介绍那是一个最简单的电容器,称为平行板电容器。实际上任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以称为一个电容器。
  2.验证实验:电容器的充电、放电
  【实验验证】把一个“35V 1000μF”的电容器,连接到教材中的电路,当接a时,注意观察灵敏电流计指针最初在哪个位置,向哪个方向偏转,是否一直偏转?然后把电容器直接与b相连,观察表针向哪个方向偏转,是否一直偏转?学生观察实验现象并总结:当接a时,G偏转;当接b时,G反偏。实验现象与理论分析结论一致。
  3.探究实验:电容器的电容
  电容器在电路中正是利用了它的充放电工作的,通过刚才的实验可以看出,充电后电容器两极板带电,不同的电容器,可以容纳的电荷一样多吗?教师介绍实验装置及过程。
  (1)电键K2与b连接,给电容器A充电,用数字电压表测出A两端电压U1;
  (2)电键K2与a连接,给电容器B充电,用数字电压表测出A两端电压U2;
  (3)断开电键K2,闭合电键K1,电容器B放电,然后断开电键K1,重新与a 连接,用数字电压表测出A两端电压U3;
  (4)分析U1、U2、U3之间的关系,说明什么问题?
  学生小结:电量减少为原来的一半,電压也减为原来的一半,电量减少为原来的四分之一,电压也减为原来的四分之一。
  教师点拨,对于不容的电容器,这个比值一般是不同的,所以这个比值表征了电容器储存电荷的特性。学生阅读课本,得出电容概念。
  4.实验探究:平行板电容器的电容
  【猜想与假设】教师展示一组平行板电容器,学生根据电容器内部构造可能会猜想到:平行板电容器的电容大小可能与两极板正对面积、电介质、两极板间距离有关。
  【分组实验探究】
  (1)实验器材
  数字电容表一只,平行板电容器一对,两根导线,“35V 1000μF”的电容一只。
  (2)实验步骤
  ①使用数字电容表,把选择开关打在最小档位,测量平行板电容器的电容,保持两板距离一定,改变正对面积,观察电容表读数的变化,并填入自己设计表格。
  ②保持正对面积一定,改变两板间距离,观察电容表读数的变化,并填入的表格。
  ③保持距离和正对面积一定,在两板之间放入课本,观察电容表读数的变化,并填入表格。
  (3)实验结论
  学生分析数据并总结:正对面积变大,两极板间距变小,插入介质时,电容变大;正对面积变小,两极板间距变大,拔出介质时,电容变小。
  5.常用电容器
  教师通过PPT展示各种各样的电容器图片,电视、电脑等线路板中的电容器。
  五、本节小结
  对照PPT中展示的学习目标,提出问题并总结本节内容。
  (作者单位:山东省临沭县第一中学)
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