四、电容器.doc

“电容器的电容”教学设计江西省赣州市南康区第二中学卜为平一、电容器的构造(初识电容器) 引入:1746年,对电的研究风靡科学界,如何储存住容易跑掉的电荷成了难题。一天,富兰克林收到了一个快递,有人向他寄了只瓶子。后来,富兰克林用风筝将天上的闪电引到这个瓶中储存起来。这个瓶子的名称叫莱顿瓶。 老师:莱顿瓶真的能存闪电吗? 展示:简易来顿瓶。让我们往日重现一下:感应起电机模拟闪电的发生,用导线连接莱顿瓶。 老师:闪电已经存储在里面了,同学们有勇气来感受一下吗?(安全) 学生感受电击感。 老师:历史上法国人做过类似的实验。当时有七百名修道士手拉手,两头的修道士分别握住充好电的莱顿瓶的两条引线,一瞬间,七百名修道士,因受电击同时跳起来,场面非常壮观,这是电的巨大威力。感谢勇敢的修道士们,请回去。 老师:莱顿瓶为什么能存住电?它有什么特殊的结构呢? 学生观察:金属箔片,水和金属导线,中间有塑料(绝缘物质,电介质) 老师:其实,莱顿瓶就是一个电容器。电容器,“装电的容器”,电子设备中到处可见它的身影。它有很多形状。两张锡箔、中间夹着纸片,但这样携带不方便,我还可以将它卷起来。这是一个拆开的纸质电容器,请大家观察一下。思考:纸片为什么那么长,贴得为什么那么近? 总结电容器构造:任意两个彼此绝缘又相隔很近的导体,都可以看成是一个电容器。符号(极板、绝缘介质)  二、 电容器的充放电 老师:我们了解了电容器的结构,那么电容器是如何工作的呢? 刚才的实验中,先用起电机给电容器充电,再通过同学构成的电路进行放电。 这就是电容器的两种工作状态,我们来看电路图。 老师引导下与学生一起分析完成。 1、 电容器的充放电过程 充电过程开关拨到左侧时,电容器与电源相连,进行充电。充电完成后,开关拨到右侧,电容器放电。 电流方向、极板电性、电荷量、电压、场强的存在、能量来源 a我们首先来讨论,充电时,电路中有电流吗?电流方向是怎样的?  (电流从电源的正极流到负极,但因电容器两极板间是绝缘介质,电流过不去,所以电荷在极板上会积累起来。 b下极板带什么电?正电。电流这样过来,实际上电子这样过去,下极板失去电子,带上正电。那么上极板呢?负电。 c两板所带电量的大小有什么关系?电荷守恒,等量异种。+q,-q, d那我们说电容器所带电量是加起来吗?电容器所带电量时指一块极板所带电量的绝对值! e好,现在两极板上带了等量异种电荷,两板间出现了什么?电势差、电场、有电场说明有能量,能量从哪儿来?电源。充电的过程电容器不但带了电,还获得了能量! f充电过程会一直持续下去吗?随着电流的流动,电量越积越多,板间电势差呢?越来越大,到什么时候充电就结束了呢?(如果下极板和电源正极电势不同,有没有电流?所以什么时候电流减到零?下极板与电源正极达到相同电势。同样的,上极板与电源负极达到相同电势,也就是说,板间电势差与电源电压相同时,电流消失了,充电结束了。这时电量积累到了最大。 点评:这时,两板所带异种电荷相互吸引着,电荷不容易跑走,中间有绝缘介质,不至于中和,难怪电容器能存住电荷! 放电过程     放电时呢?也先从电流方向说起,电量怎么变化?被中和,越来越小了。板间电压呢?减小,电场和电场能呢?被释放出去了。最终状态是什么?电量全部中和了,电压减到了零,电流消失了。  三、电容器的电容 探究1:定性认识电