课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ012
学科
物理
年级
高二
学期
第一学期
课题
电容器的电容
教科书
书名:物理必修第三册
出版社:人民教育出版社
出版日期:2019年
6
月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
课后练习
1.一电容器标注的是:“300V,5μF”,则下列说法正确的是
A.该电容器可以在300V以下的电压下工作
B.电压为200V时电容仍为5μF
C.该电容器只能在300V电压下工作
D.电压为200V时电容小于5μF
2.
有两个已充电的电容器甲和乙,其中甲电容器两极板之间的电压为60
V,所带的电荷量为6×10-8
C,而乙电容器两极板之间的电压为10
V,所带的电荷量为4×10-8
C,它们中谁储存电荷的本领强呢?
3.心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让一部分电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。
某个心脏除颤器的电容器电容为15
μF,在某次使用中,充电至9.0
kV电压,如果电容器在2.0
ms
时间内完成放电,这次放电有多少电荷量通过人体组织?
4.(拓展作业)阅读课本第41页拓展学习,观看学生资源中的实验视频:“用静电计研究影响电容器电容的因素”,完成下面的问题。
控制变量探究的问题实验结果经理论证实后的表达只改变正对面积SC与S只改变两板间的距离dC与d只改变相对介电常数C与
理论分析表明,平行板电容器的电容C=__________
思考电容的定义式与决定式的区别。
5.(拓展作业)思考:为什么电流图象与坐标轴围成的面积可以表示电容器所充的电量?
参考答案:
1.
AB
2.
乙
提示:由C=Q/U,可得甲电容器的电容C甲=1.0×10-9
F;乙电容器的电容C乙=4.0×10-9
F;
乙电容器的电容大,存储电荷的本领强。
3.
6.0×10-2
C
提示:Q=CU=
15×10-6×4.0×103
C=
6.0×10-2
C。
4.
控制变量探究的问题实验结果经理论证实后的表达只改变正对面积SC与S减小S,静电计张角变大C与S成正比只改变两板间的距离dC与d减小d,静电计张角变小C与d成反比只改变相对介电常数C与增大,静电计张角变小C与成正比
平行板电容器的电容
5.类比v-t图的面积表示位移课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ012
学科
物理
年级
高二
学期
第一学期
课题
电容器的电容
教科书
书名:物理必修第三册
出版社:人民教育出版社
出版日期:2019
年
6
月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
(1)观察常见电容器,知道电容器的基本构造。
(2)通过实验,观察电容器在充、放电过程中电流与电压的变化,分析电荷量变化及能量转化情况。
(3)通过实验,探究电容器两极板间电势差与所带电荷量关系,理解电容的概念,知道电容的单位。
(4)了解常用电容器的类型,知道电容器击穿电压和工作电压的含义
课前学习任务
预习课本第九章第四节“电容器的电容”
课上学习任务
【学习任务一】电容器的构造
(1)观察两种“装”电的容器,思考它们在结构上有什么共同点?
(2)画出平行板电容器的结构示意图及电路符号
【学习任务二】电容器的充电和放电
(1)观察课本上的实验电路图,思考开关先后接1和2时会考到什么现象?
(2)观察实验视频,验证你的猜想,并完成下面的表格(可以多次观看实验视频)
两极板间的电势差是增大还是减小通过图中电流表的电流方向是向左还是向右电流是增加还是减小开关接1
开关接2
(3)分析各物理量的变化,思考充、放电过程中能量的转化。
(4)观察传感器实验,记录下电势差、电流随时间变化的图象
【学习任务三】电容器的电容
(1)猜想:电容器存储的电荷量与什么有关?
(2)观察实验:探究电容器的电荷量与电压的关系(可以多次观看实验视频)
电荷量Q电势差/V
实验结论:
(3)理解电容的物理意义
(4)电容的单位
【学习任务四】常见的电容器
(1)知道电容器的分类
(2)知道电容器的工作电压和击穿电压
【学习任务五】解决问题
例题:(1)有一个已充电的电容器,两极板之间的电压为3
V,带电荷量为4.5×10-4
C,此电容器的电容是多少?(2)将上述电容器两极板间的电势差降为2
V,电容器的电容是多少?所带电荷量是多少?(3)若该电容器的击穿电压是10
V,则它所带的电荷量不会超过多少?
推荐的学习资源
1.学生资源中的实验视频:“用静电计研究影响电容器电容的因素”
2.
赵凯华,人民教育出版社,新概念高中物理读本,第二册