第一章《电场 电流》第4节《电容器》-人教版高中物理选修1-1

文档属性

名称 第一章《电场 电流》第4节《电容器》-人教版高中物理选修1-1
格式 zip
文件大小 303.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2012-12-22 20:11:34

文档简介

电容器又叫储电器,它是用来储存电荷的容器,是无线电电子技术中常用的重要元件,莱顿瓶是最早的电容器的一种。它的构造是:在一个像玻璃瓶子的内壁和外壁上都贴一层锡箔,成为电容器的两个极板,内层学用金属链条与伸到瓶口外的金属杆相连,金属杆顶端再装上一个金属球。当带电体跟金属球接触时,带电体上的电荷就会沿着金属杆和链条传到瓶的内壁,而外部的电荷就能在里面保存一个相当长的时间。等需要时,只要与金属接触一下,就可以把储存的电荷再放出来。   莱顿瓶是怎样发明的呢?这里还有一段有趣的故事。   1746年,荷兰莱顿大学的教授慕欣勃罗克在做电学实验时,无意中把一个带了电的钉子掉进玻璃瓶里,他以为要不了多久,铁钉上所带的电就会很容易跑掉的,过了一会,他想把钉子取出来,可当他一只手拿起桌上的瓶子,另一只手刚碰到钉子时,突然感到有一种电击式的振动。这到底是铁钉上的电没有跑掉呢,还是自己的神经太过敏呢?于是,他又照着刚才的样子重复了好几次,而每次的实验结果都和第一次一样,于是他非常高兴地得到一个结论:把带电的物体放在玻璃瓶子里,电就不会跑掉,这样就可把电储存起来。   能把看不见、摸不着的电储存起来的消息在莱顿城传出,立刻引起许多科学家的兴趣。为了使瓶子储电的能力更强,大家想了许多办法,有的在瓶内灌水,有的甚至用软木塞把瓶口塞紧。但起储电作遥的、到底是什么呢?当时谁也搞不清。后来这个消息传到了富兰克林那里,于是他也动手做起了实验。经过进一步的研究,有了许多新发现,1749年,他肯定了“起储电作用的是瓶子本身”,“全部电荷是由玻璃本身储存着的。”。   富兰克林正确地指出了莱顿瓶的原理,后来人们发现,只要两个金属板中间隔一层绝缘体就可以做成电容器,而并不一定要做成像莱顿瓶那样的装置。
课 题: 电容器 类型:新授课
目的要求:了解电容器的功能,电容器如何工作,知道常见的电容器有哪些;了解不同的电容器电容量不同,知道决定电容器电容的因素。
重点难点:
教 具:
过程及内容:一、由雷电引入电容器
避雷针是什么放电?
避雷针是火花放电,因为电荷是积累在云层中的,是云层与
避雷针尖端之间的火花放电,接地线的作
用是将云层放到避雷针上的电荷导走,避免积累。
判断一个放电现象是什么放电,主要是看电荷怎么积累,又怎么放电的。
知道电荷的周围有电场,电场具有能量。雷电的电荷量巨大,具有巨大的能量,有很大的破坏力。那么能不能
把雷电的电荷储存起来,平稳而温柔地释放而被人类
所用呢?
二、电容器
(阅读课本P14第一节,莱顿瓶电震实验,莱顿瓶由荷兰莱顿大学的物理学教授穆欣布罗克)
莱顿瓶就是一个电容器。
其实在前面的学习中的两个平行板间的电场时就已经告诉我们这两块平行板就能储存电荷。这就是电容器?
1、电容器:两个彼此绝缘(电介质)又相隔很近的导体(两极板)构成电容器。线路图中常用“C”表示:
演示;(解剖一个纸介电容器)
2、电容器最基本的特性是什么?
答:电容器最基本的特性是能够储存电荷(即充放电)。
电容器的充电:使电容器带电的过程。
电容器的放电:充电后的电容器失去电荷的过程。
3、电容器储电能力――电容(电容量)
电容器带电时,两极板带有电荷量Q,此时两极板间就有电压U,日常可以体会到,极板所带电量Q越大,两极板间的电压也越大,所以电容器的电容就用电容器所带的电荷量与它的两个极板间的电压的比值。C=q/U(类似于水桶模型:水量越多,水位越高)
4、电容的单位
1法拉(F)=106微法(μF)=1012皮法(PF)
5、影响电容器电容的因素
(1)电容器极板的大小
(2)电容器极板间介质的绝缘强度
6、电容器的种类及符号
⑴按电容量可否变化分:
固定电容器:电容量固定不变。
可变电容器:电容量在一定范围内可以调节。有:半可变电容器;可变电容器;双连可变电容器。
⑵按介质分:
空气电容器、云母电容器、陶瓷电容器、金属氧化膜电容器、纸质电容器、聚酯(绦纶)电容器、铝电解质电容器等等。
⑶电容器在电路中的符号。
名称
电容器
电解电容器
半可变电容器
可变电容器
双连可变电容器
图形符号
6、电容器的主要参数。
⑴额定工作电压。
定义:电容器能长时间地稳定工作,并且保证电介质性能良好的直流电压的数值。
额定工作电压一般称作耐压。
电容器上所标的电压就是额定工作电压
△如果把电容器接到电路中,必须保证电容器的额定工作电压不低于交流电的最大值,否则电容器会被击穿。
⑵标称容量和允许误差。
标称容量的定义:电容器上所标明的电容量的值叫做标称容量。
允许误差的定义:在国家标准规定范围内的误差。
课件13张PPT。 电荷是积累在云层中的,当带电云层接近时,云层与避雷针尖端之间产生火花放电,所以避雷针是火花放电,接地线的作用是将云层释放到避雷针上的电荷导走,避免积累。第4节 电容器 避雷针是什么放电? 判断一个放电现象是什么放电,主要是看电荷怎么积累,又怎么释放的。 电介质
能不能把雷电的电荷储存起来,平缓而温柔地释放而被人类所利用呢?电容器 1、莱顿瓶电震实验 2.平行板电容器极板1、电容器
构成:两个彼此绝缘(电介质)又相隔很近的导体(两极板)构成电容器。-----电容器是储存电荷的装置.电容器符号:电容器实物:电容器解剖:2、电容器的充电与放电
电容器最基本的特性是能够储存电荷(即充放电)(1)电容器的充电:使电容器带电的过程叫充电。单极板所带的电量为电容的带电量Q板间为匀强电场两个极板上带上等量异种电荷 两板带上等量异种电荷,电源的能量转化为电场能。 通过闭合电路,电路中有短暂的放电电流,两板电荷中和,两极板间的电量减小,电场能转化为其它形式的能。(2)电容器放电:使充电后的电容器失去电荷的过程板上电量减少板间场强减弱
电压降低电容器与水容器比较:水量 m∝hm/h= Q/U=ChU电量 Q水量 m ρ水 S2、电容器的储电能力--电容Q ∝ U影响平行板电容器电容大小的因素:
两极板间的正对面积S、两极板间距d、电介质 定义:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容。物理意义:反映了电容器容纳电荷的本领。单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF) 定义式:3、常见电容器的分类:从构造上分:可变电容器固定电容器符号:电解电容器聚苯乙烯电容器电解电容器陶瓷电容器电解电容分正负极按介质分:纸介质电容器4、电容器的主要参数。⑴额定工作电压: 电容器能长时间地稳定工作,并保证电介质性能良好的电压的数值。 ◆额定工作电压一般称作耐压。
◆电容器上所标的电压就是额定工作电压
◆如果把电容器接到电路中,必须保证电容器的额定工作电压不低于交流电的最大值,否则电容器会被击穿。⑵标称容量: 电容器上所标明的电容量的值叫做标称容量。 你能从图中获得什么信息?请总结一下这节课的内容一、电容的构造:二、电容器的作用:1)充电:2)放电:四、电容:定义式:C=Q/U三、工作方式:电容器类似S=V水/hC与Q、U无关,由自身性质决定五、电容大小的关系:结论:两极板的正对面积越大,距离越近,这个电容器的电容就越大。电容还与介质的性质有关。