第四节 电容器 电容

第4节 电容器 电容（2课时）
教学目标
知识与技能：
1、知道电容器的构造、作用及充电和放电
2、理解电容的概念、公式C=Q/U，并能用来进行有关的计算。
3、知道公式C=εＳ/４πｋｄ及其含义
4、了解常用电容器
过程与方法：
学生通过观察、研究，培养的科学探究能力、在讨论 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )归纳中,锻炼学生的语言表达能力、观看多媒体动画培养学生抽象思维能力，逻辑推理能力。
情感态度与价值观：
通过本节课的学习，激发学生对物理知识的学习兴趣，培养学生理论联系实际的科学态度和勇于探索的科学精神。
教学 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )重点：正确理解电容器及电容的概念
教学 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )难点：平行板电容器的电容，知识抽象，是本节课的教学 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )难点。
教学过程：
新课导入
直接导入：电容器是电气设备中的一种很重要的元件，在电子技术和电工技术中有
很重要的应用，例如在洗衣机、电风扇、电视机中都有电容器。今天我们就来一起认识电容器。
新课内容
一、认识电容器：
展示各种电容器，体会电容器的大小、外形有巨大的差别。
电容器有两片锡箔（导体），中间用纸（绝缘体）隔开，每片锡箔引出一个电极。
际上，任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以看成一个电容器。
1、电容器：任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以看成一个电容器。
主要构造：两个金属极板各引出一条导线，中间夹有绝缘介质。
2、种类：（边板书边介绍）
（1）按绝缘介质分，有：云母电容器、陶瓷电容器、纸质电容器、电解电容器（用铝箔做阴极，氧化膜做绝缘介质，浸过电液的纸做阳极——分阴阳，所以只能单向导电）。
（2）按两极板间距离或两极板间的正对面积是否可调，可分为：固定电容器、可变电容器、半可变电容器。
电容器的工作方式：多媒体演示：当原本不带电的电容器的两个极板与电源的正负极相连时，电路中有短暂电流通过，从而使两板带上等量的异种电荷，此时，在两极板间建立了电场，电荷越多，电场越强，电势差越大。等到合场强为零，电路中就没有电流了。
3、使电容器两极板带上等量异种电量的过程叫做充电。一个极板所带电量的绝对值叫做电容器所带的电量，用Q表示。
电容器充电的过程，就是两极板带上电荷的过程，也就是极板间建立电场，产生电势差，储存电场能的过程。
反之，用导线将原本带电的电容器两极板连接起来时，由于电路中有电势差，有放电电流通过，两极板上的电量中和，两极板间的电场、电势差消失，这个过程叫做放电。
放电：两极板上的电量中和的过程。
电容器在电路中的工作就是这样，通过一定的方式使电容器充电后再放电，利用这一规律来达成电路的控制。好比一个水杯的作用就是先用来盛水，然后再在某些条件下把水倒出。
阅读书P42电容器的应用。
二、电容：
水杯盛水的能力有所不同，而电容器容纳电荷的本领也有所不同，我们把这叫做电容器的电容。21世纪教育网
电容
①意义——用来描述电容器容纳电量的本领
我们通过实验发现，同一个电容器所带电量Q越大，其两极板间的电压U也越大，
但电量与电压的比值Q/U不变，而不同电容器的这一比值不同。好比一个直形水容器，同一个容器的盛水高度越高，水量就越大，但水量/水高=定值；但不同水容器的比值不一样。这说明Q/U这一比值能代表电容器自身的性质。我们就用该比值来表示电容器的电容值。
②定义——电容=电量/电压
③符号：C
④公式——C=Q/U
⑤单位：法拉（简称：法）用F表示，1F=1C/V
⑥电容是标量。
几点注意：
（1）电容器是一种元件，而电容则是一个物理量，用来表示电容器的性质
（2）电容器容纳电荷的本领相当于直筒形容器容纳水的本领。但电容是相当于直筒形容器的底面积，底面积越大，水位每上升1个单位高度，水量就增加的越多，而对应的电容越大，就是两极板间电压每升高1V，两板就会多容纳更多的电量。这里的“容纳”并不是指容器可盛的最大水量或电容器可带的最大电量。
（3）直筒形容器可带的最大水量出来底面积外还要取决于它的高度，而电容器的最大电量除了电容外还要取决于它可能达到的最大电势差。这个电势差叫做击穿电压。当两板间的电压超过击穿电压时，板间的绝缘题会被强大的场强击穿变成导体而放电。所以电容器可带的最大电量Qm=C·Um。在电容器的外壳上写着额定电压等参数，额定电压就是电容器安全工作时的电压上限。[来源:21世纪教育网]
2、电容器两板间所加工作电压不能超过击穿电压（额定电压）。
例1：书P41 （解略）
强调：
①F是一个很大的单位，通常电容的单位用μF或Pf。收音机里常用的电容从几个皮法到几十个微法。
②若该电容接在180V的电压上（未超过击穿电压），则Q/=2Q；但电容C不变。说明电容虽由电压和电量计算，但电压和电量的比值不变。源:21世纪教育网]
3、平行板电容器：
电容的值不由电压和电量决定，那到底取决于什么因素呢？由于电容器的种类很多，
这里我们也选取最简单的电容器——平行板电容器来分析。
（1）平行板电容器：由两个互相平行且彼此绝缘的金属板构成。
猜想：如何让平行板电容器在电压不变的情况下带上更多的电量？
学生阐述，教师归纳总结并阐述其原理——方法1、增大两板面积；方法2、减小两
板距离；方法3、在两板间插入金属板（相当于减小两板间距）或者在两板间插入介质板。
平行板电容器的电容取决于两板间的正对面积（C∝S）、两板间距（C∝1/d）和两板间的介质（有介质比无介质电容大）。
C=εS/4πkd
所以可变电容就是在改变电容器的正对面积。而柱极体话筒是利用电容器两板间的距离变化来该变电容器，水位测量仪则是利用电容器两板间的介质变化来改变电容，这些方式能将力学量——如：位移转化成电学量来测量。
课后作业：
教材P43第1、2、3题[来]