《电容器与电容》教学反思

《电容器与电容》教学反思（精选11篇）

篇1：《电容器与电容》教学反思

本节课的教学设计思路打破了以往的传统设计，从向学生的调查询问看，学生对我处理《电容器与电容》这节内容所采取的教学方法相当满意。这节内容从认识电容器的外形入手，通过回顾电阻器与电阻的关系引入电容器与电容的关系，利用类比法得到了电容的定义式，再依据这个式子，用控制变量法研究了平行板电容器，得出了平行板电容器的决定式，最后又研究学习了电容器在生活中的应用。教学过程中结合电容器实物让学生动手操作，注重了理论与实践之间的联系，尽量做到了让学生思考、学生回答问题、学生解决问题，以此来体现在实验探索中求知，在合作交流中学习，实现三维目标的教学。

本节课的成功之处：

一、通过认识电容器图片加实物导入，学生的认识直观新奇，更容易激发学生兴趣。本节课常常采用照相机的闪光灯演示导入或用电路板的图片导入，学生印象不勾深刻，加入实物以后，学生动手的机会多了，课堂气氛更加活跃。

二、运用科学的教学方法突出了重点和难点。本节课的重点是电容的定义式和平行板电容器的运算公式，我主要采用了类比法来解决。用电阻器与电阻的关系类比电容器与电容器的关系，用水杯盛水类比电容的定义式，用平行板电容器的正对面积和距离的变化类比电容的串并联，更加深入浅出，能更好的帮助学生进一补理解和掌握。

三、知识拓展，深化内容。电容器的充放电过程十分抽象，难于理解，我运用电容器的各种作用帮助学生理解其工作过程，淡化电荷运动的微观部分，增强趣味性。

在讲课的过程中也感到了一些困惑和不足之处：

一、学生对电容器的认识不足，对于抽象的概念，理解的还是较为困难，导致教师讲解时间长，教师感觉有点曲高和寡，到分组操作时才好一些

二、学生动手操作时间较短，有的学生觉得意犹未尽，在以后的教学过程中可以适当增加实训时间，甚至把这节课的内容从重点讲解演示调整为分组实验，可能效果会更好。

三、学生展示环节不够突出。电容器充放电实验现象不明显，充电时间是瞬间完成的，结合动画效果会更好。学生分为四组，实验器材相同，识别电容器以后需要展示识别出的电容器的型号和数值，组与组之间进行识别与展示，展示时间短，学生集体荣誉感有待加强，在以后的教学中要继续培养。

篇2：《电容器与电容》教学反思

杏坛中学 谢秋菊

《电容器的电容》是静电场知识的重要运用之一，也是高考考点之一，本节涉及的知识点较多，既要知道电容器的概念，明白电容器是如何充放电的，明白其能量转化的关系，电流的流向，还要理解电容器的概念、定义，掌握电容器的定义公式、单位，应用定义式进行简单的计算，最后还要知道影响电容器电容大小的因素，同时注意培养学生应用知识解决新问题的能力。本节有两大难点：一是电容器概念的建立，二是影响平行板电容器电容大小的因素。这两大难点如果能设计对应效果良好的实验，对突破难点非常有帮助。

本节课基于以上特点，进行如下设计：设置情境，先由一个小实验引入，让学生体验“触电”的感觉，从而引入电容器的概念。由于学生对电容器不熟悉，因为他们很少打开用电器观察其中的元件，所以进行了纸质电容器的内部结构展示，并且在每个小组放置了各种各样电容器的实物。然后通过实验了解电容器的充放电。接下来是电容器电容这个概念的建立，我先让学生类比了水容器，得出电容器的概念，然后再设计实验去验证电容C只与电容器本身有关，与带电量及两段电势差无关。然后再用实验研究平行板电容器的电容与什么因素有关，鉴于实验室仪器设备的限制，最后一个视频采用播放视频方式。

马老师对本节课的评价是：能层层深入，环环相扣，但在充放电实验时电路图与实物图由差异，增加学生认知困难，电容器概念的引入比较牵强，研究影响平行板电容器的因素时没有跟学生强调什么是距离，什么是正对面积，课堂练习太少，课后练习太多。张教授的评价是：备课认真，详细，课件制作是花了精力与时间，但这节课的定位不明确，本节课既是技术应用课，即要注重于在技术上的应用。同时又是概念课，要遵循概念课的特点，实验的数据只有一组，不能说明问题。这节课也是规律课，要按照规律课来讲授。另外，板书太少。最后，张教授建议我们要把每一节的备课当小课题来研究，即要研究不同版本的教材，又要研究别人对教材研究的文章；既要研究本节课别人的教学设计、视频，又要研究本人对本节课教学的研究。

确实，我们在备课时考虑的东西还是太少了，理论水平也不高，所以整节课所站的高度不高，过于注重知识点的传授，对学生能力的培养关注不够；过于关于整节课的完整性，对每一个点的透彻性研究不够。另外，从录像中还发现自己存在以下缺点：1.由于实验仪器较多，同时又要切换电脑及实物投影，导致在课堂上走动太多，影响到学生的注意力，这是我们平常上课极少关注到的问题。2.本节课涉及的知识点较多，课堂上只注重了完整性及突出重难点，留给学生思考和总结的时间较少，每个点要设置对应的练习。3.虽然在上课之前先是初被，然后备课组讨论，再学习了网上有关这节课的视频，但终究对教材、资料的研究偏少，对教育学理论知识的学习不够深入，整节课所站的高度不够。

4、语言不够精炼。与本节课无关的语言会干扰学生对知识点的关注度。

篇3：电容器的应用与筛选

电容器是整机电子设备不可缺少的基础元件, 且用量大。随着新材料的发展, 电容器的性能也迅速得以提高。在选用电容时, 不仅要考虑它的电性能参数特点, 还要兼顾其可靠性。要保证整机的可靠性。我们通过开展器件的筛选试验来剔除不合格或可能早期失效的器件, 极大地提高了整机的可靠性。这里介绍常用电容器的主要技术性能指标和特点, 为方便使用者了解和掌握电容器的优劣点, 合理选择。筛选, 是指一种通过试验剔除不合格或有可能早期失效电子元器件的方法。电介质, 是指一切绝缘体统称为电介质;或是在外电场的作用下内部结构发生变化, 并且反过来影响外电场的物质。

2 电容器的基本原理

电容器是由两个电极与其间的介电材料构成。介电材料是一种电介质。电容器的基本功能是:“隔直通交”。理想的电容器对于恒定直流电来讲, 就像一个断开的开关, 表现为开路;而对于交流电来说, 表现为导通。但实际上, 电容器并非立刻将直流电阻隔, 在电路刚接通时, 电路中会产生一个极大的电流, 然后随着电容器不断充电, 电流在不断减小, 最终电容器电压和电源电压相等且反向, 最终达到平衡状态。有一点需要明确:无论是直流还是交流条件, 理想的电容器内部是不会有任何电流通过的, 只是两极板电荷量发生了变化, 从而产生了电场。

2.1 电容器的型号主要命名方法

电容器广泛应用于隔直、耦合、滤波、控制电路等方面。一般常用“C”表示电容量, 容量单位有pF、μF、F。电容器的型号一般用字母表示名称, 电容器用“C”;用字母表示材料;用数字表示分类, 个别用字母表示;用数字表示序号。

例如:CD 1 1-50V-100μF (±20%)

2.2 电容器的分类

1) 按照结构分为:固定电容器、可变电容器和微调电容器;

2) 按电解质材料分为:有机/无机介质电容器、电解电容器等;

3) 按用途分为:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合等。

2.3 常用电容器

1) 铝电解电容:用浸有糊状电解质的吸水纸夹在两条铝箔中间卷绕而成, 氧化膜作介质。优点:容量大、能耐受大的脉冲电流;缺点:容量误差大、漏电流大、不适用于高频和低温环境;

2) 钽电解电容:用烧结的钽块作正极, 用固体二氧化锰作介质。优点:漏电流小, 贮存性良好、寿命长、容量误差较小和体积小;缺点:对脉冲电流的耐受力差, 易损坏;

3) 瓷介电容:优点是引线电感极小, 频率特性好, 介电损耗小, 有温度补偿作用;缺点是容量较小, 受振动会引起容量变化。但特别适于高频旁路;

4) 独石电容:具有体积小、容量大、高可靠和耐高温的优点。属于高介电常数的低频电容;

5) 薄膜电容:用聚脂、聚苯乙烯等低损耗塑材作为介质。频率特性好, 介电损耗小。但容量较小, 耐热力差;

6) 微调电容:电容量可在某一小范围内调整, 并可在调整后固定于某个电容值。通常都采用弹簧式, 结构简单, 但稳定性较差;

7) 镍电容:作为一种新型材料的电容器。具有很多优点:频率特性好、体积小、容量大、耐热力强。

2.4 电容器主要特性参数

2.4.1 标称电容量和允许偏差

电容量是指电容器加上电压后储存电量的能力。标称电容量:C=Q/U。对于理想的电容器其容量与电极面积和介电常数成正比与电极之间的距离成反比。但是电性能的测试必须在规定的条件下进行, 比如:需要在某个特定的频率、电压下测量, 才能得到正确的测量值。在正常情况下电容器的允许偏差指实际电容量可允许的最大偏差如下:

2.4.2 额定工作电压、击穿电压和试验电压

电容的额定工作电压UR, 是指电容在规定的时间内, 能够可靠工作的最高电压。击穿电压是当电容上施加的电压达到击穿电压Ub时, 漏电流急剧增加某一规定值时的电压;试验电压Ut是在电容批量生产中, 为了验证此批电容承受电压是否符合要求, 而抽样试验所施加的电压。为了让电容能长期可靠的工作, 既要保证在瞬间过压时不发生击穿, 还要保证能长期稳定工作。在选用电容器时, 就必须正确选用电容器的三种电压。

2.4.3 绝缘电阻及漏电流

绝缘电阻和漏电流是电容器绝缘性能的两项重要指标, 主要是生产过程中原材料的一些孔洞、瑕疵、裂缝引起的。对于瓷介、云母介质的电容器可直接用绝缘电阻来表示绝缘性能, 绝缘电阻越大越好。在直流电压下, 电容的的阻值一般取决于介质电阻和绝缘子漏电阻的并联电阻。而绝缘子电阻取决于介质的种类、温度、电压和充电时间。但是潮湿的测试环境也可降低器件的绝缘性能。对于绝缘性能, 电解电容用漏电流来表示, 漏电流越小越好。漏电流的计算公式为:I=K·C·U (K为常数, C为容量, U为施加电压) 。

2.4.4 损耗 (tgδ)

电容在电场作用下, 在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值, 电容第二损耗主要由介质损耗, 电导损耗和电容所有的金属部分的电阻所引起的。损耗角正切的大小是衡量电容器品质优劣的一项重要指标。损耗越大, 电容器发热越严重, 表明电容器传递能量效率越差, 失效率越高。对高频电容器的评价, 有时采用品质因数Q作为评价质量的指标。其定义是电容器在电场中的无功功率与损失的有功功率之比:Q=1/tgδ。

2.5 电容器的筛选

电容的筛选也是整机装配前必不可少的一道工序。筛选的基本原理就是:在适当的试验及应力条件下, 劣质品会出现早期失效, 而优良品则会通过。给器件施加一种应力或多种应力试验, 就可以暴露元器件的固有缺陷而不破坏它的完整性。我们利用二次筛选来剔除早期失效的器件, 从而保障装机器件的质量可靠性。下面以瓷介电容为例介绍常见的电容应力试验。

2.6 老化的预处理

为了避免老化干扰的作用, 在这些试验之前应进行专门的预处理, 在极限温度下保持一小时, 然后在试验用标准大气压下保持24小时。对距离温度低于极限温度的电容, 就会导致消除老化, 随后使电容器进行24小时老化。如果介质的居里温度高于极限温度, 那么专门预处理不会完全使电容器消除老化, 但是将仍然会使电容器变成一种状态, 在这种状态下, 它的电容量与它以前的历史无关并将达到仍然是完全消除老化同样的效果。为了使电容器完全消除老化, 可以要求温度升高达160℃, 在这个温度可能对包封层有损伤。因此, 在要求这种电容器完全消除老化的少数情况下, 各种必要的措施应在细节中考虑。

摘要：电容器是整机电子设备不可缺少的基础元件, 且用量大。随着新材料的发展, 电容器的性能也迅速得以提高。在选用电容时, 不仅要考虑它的电性能参数特点, 还要兼顾其可靠性。要保证整机的可靠性。本文主要阐述电容器的基本概念和应用特点, 一般我们利用二次筛选来提高电容器的可靠性。

关键词：电子元器件,可靠性,电容器,筛选,检测,容量,损耗,绝缘

参考文献

[1]GJB360A《电子及电气元件试验方法》.

[2]卢昆祥.整机系统可靠性设计理论与实用技术[M].天津科学出版社.

篇4：《电容器与电容》教学反思

1 创建演示实验,帮助理解概念

教材上由“实验表明:电容器所带的电量Q与其两端的电势差U成正比,比值Q/U是个常数。它表征了电容器容纳电荷的本领,故定义C=Q/U，”没有安排实验,何以表明?学生怀凝其真实性,没有说服力。

我用图1所示的高阻放电法,得出了“同一个电容器所带的电量与其两端的电势差成正比,比值Q/U是个常数;不同电容器Q/U这个常数不同”的结论,而且还测出了电容器的电容量!

图1中C为电解电容(16V,470uF),R为电阻箱(0～99.999KΩ),uA为数字电流表,○V为数字电压表,E为学生电源直流电压档。

（1）E调至12V,闭合电键S,调节电阻箱R,使uA读数为200uA,并由○V读出C的充电电压(实测为12.4V),填入表2中。断开S,调节R,同时开始计时,每隔5s钟读一次放电电流I1,共读出约13组数据,填入表1对应栏中。

表1：放电电流记录表

(2)由表1中I1的数据在图2中描点作图。

（3）由I=Q/t得Q=It,即I-t图中曲线下面的“面积”'代表了电量Q,而“面积”可以用曲线下面的格子数目来表示(不足半格的舍去,超过半格的计一格),每一小格代表达式1s×10uA的电量,填入表2中。

（4）E调至6V(实测为6.2V),重复1、2、3步,放电电流填入表1的I₂栏中,在图2中作出图线,结果填入表2中。

（5）E调至4V(实测为4.1V),重复1、2、3步,放电电流填入表1的I₃栏中,在图2中作出图线,结果填入表2中。

可见, 不同一电容器Q/U比值相同。

至此,用C=Q/U定义电容器的电容,学生已深信不疑了!

2 确保平行板电容器演示实验成功(效果明显)

图3示演示实验(即课本上图13-41),实质上是一个静电实验。静电实验的成功与否,起决于起电与绝缘。在南方地区,11月份有雾的天气,起电困难而且起得的电荷很快就“消失”了。

据我查得资料,做静电实验最好的绝缘材料是石腊和泡沫塑料(新购家用电器时的包装泡沫塑料),垫在讲台上做实验,保证了绝缘性能.在有雾的天气,把仪器擦干净并进行局部加热,效果不错.具体做法是:利用家用红外线取暖器作实验台,整个实验在取暖器上进行,并将取暖器置于泡沫塑料上(如图4示).效果很好,同行不防一试。

3 来自学生的几个凝点

3.1 静电计为什么可以测电势差?与电压表有何不同?

静电计是在验电器的基础上改装而成的,全属球(包括杆)与外壳是绝缘的。而任何两个相互绝缘又靠近的导体都构成一个电容器。静电计实质上是一个定值电容,因其正对面积小,故其容量很小。由Q=C*U,即Q正比于U。而Q与指针的张角有关(Q多时,因同种电荷相斥,使张角增大)。故张角大小反映了电势差的大小,即可测电势差U。

用静电计测电容器两端的电压,实质上是一个极小的电容器C与待测电容器C′并联,如图5示。只是C＜＜C′,故Q＜＜Q′,即Q′可以看成不变。

电压表是由电流计串联一个分压电阻改装而成,用电压表测电容器两端电压时,电压表与电容器勾成通路而放电,不能测准电容器两端的电压。

3.2 图3示的演示实验中,为什么电容器与静电计的两根导线放在地上而不直接连接起来?

为了使实验现象明显,静电计有较大的偏转,必须让电容器带上足够多的电荷,因此电容器两板间电压很高,有千余伏的电压。做实验时人用手接触,很不安全。接地后,站在地上的人与电容器的一板等电势,用手操作这一板就安全了。如图6示。

3.3 电容器两个极板上带有电荷,如何用简便方法判断其电性？

用试电笔靠近金属板，由于静电的电势(位)很高，故只要试电笔靠近金属板就会使电笔的氖管发光。若氖管发光的部位是靠近手的一端(手握电笔的一端)，则金属板带正电;若是远离手的一端发光，则金属板带负电。

4 巧设实验,增强演示效果

（1）用中学实验室J1205型直流高压电源250V档，通过一个25w/220V的白炽灯泡,给一个330μF/300V的电解电容器(21吋彩色电视电源用)充电。注意一定要使直流高压的正极通过电灯接电解电容器正极、直流高压的负极接电容器负极(如图7示)。可以看到灯泡逐渐地亮起来!电容器充好电后,把电容器两端与220V、25W的灯泡两端相连接放电。会看到这个灯泡由亮逐渐变暗直至熄灭。

也可用闪光灯来做这个实验。找一个闪光灯管(如上海照相器材厂生产的海鸥牌SZ-32系列电子闪光灯的灯管)，一个250V、300μF的电解电容器,如图8示连在250V的直流高压电源上。电容充足电后接上闪光灯时,发出强烈耀眼的闪光!学生惊叹不止。

篇5：电容器与电容教学设计

物理师范三班

沈亚南

*** 课型：新授课

课时：一课时

教材分析

《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。学情分析

通过这一堂课的教学，让学生知道电容器的结构，明确电容器的作用，了解电容器的工作方式，重点掌握电容器的电容概念，知道它们与电量、电压无关。教 学 目 标

（一）知识与技能

1、知道电容器以及常用的电容器。

2、理解电容的定义式C=Q/U，并会进行有关的计算。

3、知道平行板电容器的电容与什么因素有关。

（二）过程与方法

通过本节教学，培养学生的科学研究能力、实验观察能力和抽象思维能力

（三）情感态度与价值观

电容器两极板带等量异种电荷，体现物理学中的对称美；渗透了事物的本质由自身的因素决定，即内因决定，不由外因决定的观点 教学重点、难点

电容的概念及决定电容大小的因素

电容的概念，电容器的电量与电压的关系，电容器的充放电过程 教 学 方 法

类比法、实验法探究、讲授、讨论、练习教 学 活 动

（一）引入新课

前边我们知道两块平行金属板间的电场是匀强电场，今天我们继续学习一种类似于平行金属板构造的元件——电容器。

（二）进行新课

1、电容器

教师：出示电容器示教板，放幻灯，使学生仔细观察，找出电容器的共同点，下一定义。

学生总结，教师评析，得出电容器的概念：

电容器：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。［指出］前面提到的平行板电容器就是一种最简单的电容器。下面以平行板电容器为例来学习有关电容器的一些基本知识。

（1）充电：电容器两板分别接在电池两端，两板带上等量异种电荷的过程。（2）放电：充了电的电容器的两板用导线相连，使两板上正、负电荷中和的过程。

［指出］两过程分别有短暂的充电电流，放电电流。

讨论：充电后两板间有了电场，具有电场能，你能分析一下充电、放电过程能量如何转化？

［学生分析得］充电：电源能量→电场能；放电：电场能→其他形式能 ［指出］电容器所带电荷量：每个极板所带电荷量的绝对值.［过渡］电容器是容纳电荷的容器。一个电容器容纳电荷的本领如何描述呢？用电容器所带电荷量描述吗？

2、电容

［问题］甲电容器两板各带2 C电量，板间电压为2000 V，乙电容器两板各带3 C电量，板间电压为4000 V，能否说乙电容器容纳电荷的能力大呢？

［学生讨论得］不能。电容器所带电量越多，板间电压越大。对上述问题，不能在电压不同这种不对等情况下比较电量。应在相同电压下讨论。可取1 V电压下对比它们的电量。

［学生动手计算］甲： 乙：，所以甲容纳电荷的本领大。

［学生总结］可用电容器所带电量与两板间电压的比值来描述电容器容纳电荷的本领。

教师指出：引入一个新的物理量——电容来描述。

［投影］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，在数值上等于使两板间电势差为1 V时电容器所带电荷量。

［提醒学生］这是比值定义法定义的。［问题］C由Q、U决定吗？

［学生思考回答］C不由Q、U这些外界因素决定，因为引入C是描述电容器容纳电荷本领的，是电容器本身的特性，故C由自身条件决定。

［板书］ 定义式：，C不由Q、U决定

Q=CU，Q由C、U决定 U= Q/C，U由Q、C决定

物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。单位：法拉 符号：F 1F=1 C/V 1 F=106μF=1012pF ［引导学生类比理解］ 电容器 水容器 ↓ ↓

容纳电荷的能力 容纳水的能力 ↓ ↓

单位电压电容器所带电量 单位深度水容器所带水量（体积V）↓ ↓

（横截面积）↓ ↓

确定的电容器C确定 确定的水容器S确定 即：C由电容器自身决定 即：S由水容器自身决定 ［问题］那C由电容器自身的哪些因素决定？

3、平行板电容器

［介绍］静电计：测量电势差。它的金属球接一导体，金属外壳接另一导体，从指针的偏角可测出两导体间的电势差。

［演示］将平行板电容器的一板A固定于铁架台上且与一外壳接地的静电计的金属球连接，手持有绝缘柄的板B，将B板接地，用电池组给电容器充电后断开电源，将B靠近A，静电计指针偏角反映A、B两板间电势差。

［现象］指针偏角减小。

［引导学生分析］给电容器充电后断开电源，电源不再继续对电容器充电，同时也没有导线将两板相连，电容器也不会放电.即此时，电容器所带电荷量不变。

［学生分析现象］根据，∴Q不变而U减小，∴C增大.即d越小，C越大。［告知学生］精确实验告诉我们，C和d成反比。［演示］减小两板正对面积。［现象］指针偏角偏大。

［学生分析］由，S越小，U越大，C越小。［告知学生］精密实验表明：C与S成正比。［演示］B板不动，在两板间插入一块电介质板。［现象］指针偏角减小。

［学生分析］板间插入电介质，U减小，由，则C增大。

［告知学生］板间充满某种介质时，C会变为板间为真空时的若干倍，这一倍数叫这种介质的介电常数，用ε表示。精确实验表明C与ε成正比。课本中给出几种电介质的介电常数。

［指出］电容器的电容是由两个导体的大小和形状，两个导体的相对位置及极板间的电介质决定的。

［引言］精确实验可得电容器的决定式。［出示板书］ 决定式：（平行板电容器），式中k为静电力常量。

说明：真空中介电常数，充满某种介质时，电容变大为真空时的 倍，是一个常数，与介质的性质有关，称为介质的相对介电常数。

所以上式又写为：

4、常用电容器

［出示电容器示教板］说明电容器从构造上看，分固定电容器和可变电容器。［投影片出示问题］让学生围绕问题看书。①电解电容器的电容为什么一般较大？ ②可变电容器通过改变什么因素来改变电容？

③课本图1.7－5甲、乙的电容器上写着两个数字，它们各表示什么？ ［学生答］

①因其介质为很薄的一层氧化膜，所以二极板可相距极近，所以电容值大。②正对面积。

③一个是电容值，一个是额定电压值。加在电容器两极上的电压超过某一值（击穿电压）时，板间电介质被击穿。额定电压应小于击穿电压，电容器工作时的电压不应超过额定值。

［指出］电容值及额定电压值是电容器的两个重要参量。使用前，应看清它的这两个参量才能正确使用。其他电器元件也有它的参量，学生应养成使用前先了解它们的参量的习惯。 电解电容器的正负极不能接错。如课本图1.7－5乙中的电解电容器两个引线一长一短，短者为负，使用时注意区分。

让学生注意各种电容器的表示符号。

（三）课堂总结、点评 通过本节学习，主要学了以下几点：

1、电容器的充电：电容器与电源相连，电源能量→电场能 电容器的放电：电容器与导线相连，电场能→其他形式能

2、电容：描述电容器容纳电荷的本领。，C不由 Q、U决定，C由、S、d电容器自身因素决定。

3、学到了一种处理问题的方法：遇到不易理解的问题可以用熟知的东西类比理解

作 业 教 学 后 记

电容器虽不属本章教学的重点，但近年高考中平行板电容器的命题频率较高，且本章在高考考查中最频繁的带电粒子在匀强电场中的运动，其中的匀强电场一般就采用平行板电容器带电后产生。所以电容器这一节的教学也很关键。

篇6：1.8《电容器与电容》

教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是电容器及常见的电容器；

2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；

3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；

4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。

（二）过程与方法

结合实物观察与演示，在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。

（三）情感态度与价值观

体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。难点：电容器的电容的计算与应用 教学过程：

（1）说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.现象:

①． 保持Q和d不变，S越小,静电计的偏转角度； ②． 保持Q和S不变，d越大，偏转角度.③． 保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角

度.（2）结论:

平行板电容器的决定式：真空介质

4、常用电容器（结合课本介绍）

1、电容器

（1）构造：。（2）电容器的充电、放电

充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能 放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能

2、电容

（1）定义：叫做电容器的电容。（2）公式：

（3）单位：

（三）小结：

（四）作业：

1、引导学生完成问题与练习。

2、阅读教材内容。

（4）电容的物理意义:的物理量，是

篇7：电容器的电容教学设计及课例评析

目的：本节课，教师能以学生为本，为学生提供主动探索的机会。

一、教学活动设计的指导思想

具体内容：

（1）体现课标的基本理念，以学生为本，关注个体差异，提高全体学生的科学素养；

（2）体现物理教学的本质，物理教学要在尊重学生的认知规律的基础上，有序地进行。通过观察实验了解常见电容器的构造和实际应用，尽量变教师演示为辅，以学生实验为主，做到人人动手，激发兴趣，确保学生在做中学、真探究。

二、电容器充、放电过程

具体内容：

（1）电容器充、放电过程的电路设计及工作原理（2）建立能量观：电能→电场能→其他形式的能（3）电容器外形大小与容纳电荷本领是否有关（4）关于电容器带电量大小的实例讨论

三、电容器所带的电荷量的测量

具体内容：

（1）电容器所带的电荷量的测量：（微积分思想）联系速度时间图像，为学生搭建脚手架；

（2）关于物理教学现代化的实施，有赖于教师教学中的眼界和落实。

四、电容器所带的电荷量的测量

具体内容：

（1）电容器所带的电荷量的测量（库仑二分法思想）

取两个同型号电容器（如 6.3V 1500 μ F），先将其中一个充电，并用数字电压表测量电压；再与另一个不带电的电容器并联，电量被分走一半测量电压，将其中一个放电后重复上述步骤。

电量 Q Q Q / 2 Q / 4 Q / 8 Q / 16 Q / 32 电压 U / V

规律：同一电容器 Q 与 U 的比值固定不变。（2）关于电容器容纳电荷本领大小的研究

取两个不同型号不带电的电容器（如 6.3V 1500 μ F 和 6.3V 3300 μ F）串联充电，电量相等测量各自电压，电压小的容纳电荷本领强。（3）类比：向密闭容器内充气

m------Q ρ------U

V------C

五、定义式与决定式 具体内容： 比值定义的物理量

1.电阻 R=U/I--R 由 ? 决定 2.速度 v=x/t--v 由 ? 决定 3.场强 E=F/q--E 由 ? 决定 4.电势 φ=Ep/q-- φ 由 ? 决定 5.电容 C=Q/U--C 由 ? 决定

六、使用电容表探究影响电容大小的决定因素

具体内容：

播放视频观看教学实录 1 和实录 2。

七、思考与练习

例 1.如图所示，平行金属板 A、B 组成的电容器与静电计相连，充电后静电计指针偏转一个角度。要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是【 A 】

A.将B板向上平移少许 B.将B板向右平移少许

C.在A、B两板之间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板.D.在A、B之间平行插入厚度小于极板间距的铝板

八.电容器的电容课例评析

由老师执教的 《电容器的电容》 这节课，教学设计能够充分体现以学生为本、面向全体学生、提高全体学生的科学素养的教学理念，体现了物理教学以实验为基础的本质特征，通过演示实验、分组实验来保障学生“在做中学”，保障学生探究的有效性，让学生在体验和交流中一同成长。现代化实验测量工具（传感器和电容表）在课堂上的使用，提高了实验教学的可视化程度和实验精度，为定量实验探究各物理量的关系提供了物质保障，大大提高了解决物理问题的实效，为学生探究和解决物理问题提供了新的思路和新方法。教学重难点突破顺畅，教学策略得当，教学有创新。

本节课的引入贴近学生生活和已有经验，教师语言流畅，操作准确直观体验性强，能很好地激发学生的学习兴趣，将学生顺利地引领到学习中来。通过拆解电容器，观察其内部构造，揭开了其神秘的面纱并引发了学生的思考：结构如此简单为何能有这样的本领？通过交流理解了电容器的基本工作原理，其知识和能力的提升都是源于教师为学生提供了“拆开看看”的体验机会，只有学生言之有物，才能达到言之有理。在后面探究“影响平行板电容器电容大小的因素”时，学生通过观察不同电容器，根据油纸的薄厚及金属片的宽度（面积）提出了合理 的猜想，令人欣喜。

物理概念的建立是物理教学的核心内容之一，学生学习物理概念的过程是头脑中的前概念与物理概念反复作用的过程，需要经历从特殊认识到一般认识、从感性认识到理性认识的曲折发展过程。在引入电容这一概念的过程中，测量电容器所带电荷量是教学中的重点、也是实验的难点。电流传感器很好地解决了这个问题，图像的线下面积为电量的结论也体现了学习中知识和能力的迁移功能，学生为能够通过传感器解决一个原以为很棘手的问题感到兴奋，探究的期望值大大提高。如果能设计成学生分组探究，让学生体会电流信号的采集、图像的线下面积的求得，会更有利于学生能力的提高，其教学效果更佳。得到电容的定义式之后，在讨论电容和电量、电压的关系时，如果能用前面测量得到的数据为学生的思考提供判断依据就会让学生感到实验的真实性和实用性，关于物理量间的关系就会变得格外明显，为学生分析和解决问题提供了数据上的支撑，做到心中有数。影响平行板电容器电容大小的因素是本节课需要突破的另一个难点，电容表对平行板电容器电容大小的测量更为直观可靠，为学生半定量探究提供了便利，控制变量法的运用是实验成功的保障！如何控制变量也是实验中一项看似简单而实难操作的工作，高老师利用自制平行板电容器向学生展示了控制变量法在本探究实验中的重要性，也将半定量实验巧妙地转为定量实验，实验设计巧妙，可测性和可视性强，值得推广。如果将介质因素考虑进来，提供一些器材（金属、非金属）让学生来体验，通过探究不同介质的试探来寻找规律，分析实验结果会更有助于学生对所学知识的理解、掌握和运用。由于课时原因及整体设计的考虑，本节课中没有用静电计进行实验测量，而是把这样内容安排到了课后的思考题中，可谓一举两得：既能解决课上时间紧缺的问题，又能让学生运用课上所学知识进行自主学习，学生的阅读理解能力、分析静电计工作原理及使用等方面的理论联系实际的能力都会得到提高。

篇8：电力电容器的保护与运行

1 电力电容器的保护

1.1 电容器组应采用适当保护措施

如采用差动保护或短时限过电流保护, 对于3k V及以上的电容器, 必须在每个电容器上配置单独的熔断器, 熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定, 一般选用1.5倍电容器的额定电流, 以防止电容器内部短路时油箱爆炸。

1.2 除上述的保护形式外, 一般还应装设下面的几种保护

(1) 过电压保护:如果系统电压长时性升高, 需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压;如果电容器同架空线路或真空断路器联接时, 可用合适的避雷器来进行大气过电压或操作过电压保护;如果电容器在运行中出现的过电压, 则装设过电压继电器保护动作于跳闸。 (2) 过电流保护:用合适的电流自动开关或电流继电器进行保护, 使电流升高不超过1.3倍额定电流。 (3) 在中性点不接地系统中, 短路单相电流超过20A时, 并且短路电流的保护装置或熔丝不能可靠地保护接地故障时, 则应装设单相接地保护装置。 (4) 低电压保护:如果母线电压低于0.5Ue (母线额定电压) , 装设低电压保护并动作于电容器组的电源开关跳闸。 (5) 对于双三角形接线的电容器组装设横差动保护;对于双星形接线的电容器组装设中性线不平衡电流保护;对于单星形接线的电容器组装设开口三角电压保护;对大容量分组电容器装设零序电流保护。

1.3 正确选择电容器组的保护

正确选择电容器组的保护方式是确保电容器安全可靠运行的首要条件, 但无论采用何种保护方式, 均应符合以下要求。

(1) 保护装置应有足够的灵敏度。 (2) 能够有选择地切除故障电容器, 或在电容器组电源全部断开后, 便于检查出已损坏的电容器。 (3) 在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时, 保护装置不能有误动作。 (4) 保护装置应便于进行安装、调试和运行维护。

1.4 电容器不允许装设自动重合闸装置

相反应装设无压释放自动跳闸装置, 主要是因电容器放电需要一定时间, 当电容器组的开关跳闸后, 如果马上重合闸, 电容器是来不及放电的, 在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷, 这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流, 从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。

当电容器安装于“谐波源”较多的电网上时, 为了防止谐波电流引起电容器内部相间短路, 故应在电容器前串联适当的电抗器。

2 电力电容器的接通和断开

(1) 电力电容器组在接通前应用兆欧表检查绝缘及放电网络。 (2) 接通和断开电容器组时, 须考虑以下几个方面: (1) 当母线上的电压超过1.1倍额定电压最大允许值时, 禁止将电容器组接入电网。 (2) 在电容器组自电网断开后1min内不得重新接入, 但自动重复接入情况除外。 (3) 在接通和断开电容器组时, 要选用不能产生危险过电压的断路器。

3 电力电容器的放电

(1) 电容器每次从电网中断开后, 应该自动进行放电。其端电压迅速降低, 不论电容器额定电压是多少, 在电容器从电网上断开5min内, 其端电压应不超过65V。 (2) 为了保护电容器组, 自动放电装置应装在电容器断路器的负荷侧, 并与电容器直接并联 (中间不准装设断路器、隔离开关和熔断器等) 。具有非专用放电装置的电容器组, 例如:对于高压电容器用的电压互感器, 对于低压电容器用的白炽灯泡, 以及与电动机直接联接的电容器组, 可以不再装设放电装置。为了延长灯泡的使用寿命, 应适当地增加灯泡串联个数。 (3) 在接触从电网断开的电容器的导电部分前, 必须用绝缘的接地金属杆进行单独放电。

4 电力电容器组倒闸操作时必须注意的事项

(1) 在正常情况下, 全所停电操作时, 应先断开电容器组断路器后, 再拉开各路出线断路器。恢复送电时应与此顺序相反。 (2) 在变电所事故停电情况下须将电容器组的断路器断开。 (3) 电容器组断路器跳闸后不准强送电;保护熔丝熔断后, 未查明原因之前, 不准更换熔丝送电。 (4) 电容器组禁止带电荷合闸。电容器组再次合闸时, 必须在断路器断开3min之后才可进行。

5 电容器在运行中的故障处理

(1) 当电容器喷油、爆炸着火时, 应立即断开电源, 并用砂子或干式灭火器灭火。 (2) 电容器的断路器跳闸, 而分路熔断器熔丝未熔断。操作人员应对电容器放电3 m i n后, 再检查断路器、电流互感器、电力电缆及电容器外部等情况, 经检查后, 若未发现异常情况, 可以试投, 否则应进一步对保护以及电容器做全面的试验检查。 (3) 当电容器的熔断器熔丝熔断时, 应向值班调度员汇报, 待取得同意后, 再断开电容器的断路器。在切断电源并对电容器放电后, 先进行外部检查, 如套管的外部有无闪络痕迹、外壳是否变形、漏油及接地装置有无短路等, 然后用绝缘摇表摇测极间及极对地的绝缘电阻值。如未发现故障迹象, 可换好熔断器熔丝后继续投入运行。如经送电后熔断器的熔丝仍熔断, 则应退出故障电容器, 并恢复对其余部分的送电运行。

总之, 装设安全可靠的保护装置以及加强对电容器组的运行维护, 不仅可以保障电力系统的供电质量和提高经济效益, 还可以增加电容器的使用寿命。

参考文献

[1]许建安.电力系统微机继电保护[M].北京:中国水利水电出版社, 1988.

[2]孙成宝, 李广泽.配电网实用技术[M].北京:中国水利水电出版社, 1997.

[3]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京:水利电力出版社, 1995.

篇9：电解电容器的特性与应用

电容器一般有陶瓷电容器、有机薄膜电容器和电解电容器三大类。陶瓷电容器、有机薄膜电容器都是用电介质材料直接命名，而电解电容器则是用一种工艺的名称来命名。正因为此，电解电容器具有与陶瓷电容器、有机薄膜电容器完全不同的特性。电解电容器根据所应用的阀金属材料的不同而分为铝电解电容器和钽电解电容器。

1 电解电容器的基本构造特征

电解电容器的内部结构与陶瓷电容器、有机薄膜电容器相比有明显的不同，大致有三个特征：

（1）电解电容器的电介质是在（如铝、钽、铌之类）阀金属表面上通过电解过程所生成的一层极薄的金属氧化膜（可以小到纳米级），此层氧化膜介质完全与组成电容器的一端电极结合成一个整体，它不能单独存在。而陶瓷电容器、有机薄膜电容器的电介质则是由一种独立制造的绝缘材料（如有机薄膜、陶瓷片等）所构成。

（2）电解电容器中生成氧化膜电介质的阀金属是电容器的一个电极称为阳极，也即在极性电解电容器中是接入电路中应用时的正极。电解电容器的另一极并非金属，而是所谓“电解质”（注意电解质不是电介质），它可以为液体，也可为糊状、凝胶或者是固体，这是使电解电容器能够承受极高的工作电场强度以及保持电容器可靠工作的必要条件，这一极称为电容器的阴极。

（3）为了使阴极能与外界电路相连接，又以另一金属与电解质相接触，这是电解电容器接入电路时的负极，它仅起引出阴极的作用。

为了防止电解电容器的阳极和阴极短路，有时需要在两者之间添加电解电容器纸，又称电解电容器隔膜纸。铝电解电容器和钽电解电容器的结构示意图如图1所示。

2 电解电容器的性能特点

电解电容器结构上的特殊性决定了它在性能上有许多独特之处，现简述如下：

（1）单位体积内所具有的电容量特别大，即比容量非常高。电容器的电容量C=ε0·εr·S/d，ε0是真空电容率，εr是电介质的相对介电常数，S是电极的有效面积，d是电介质的厚度。对于电解电容器，d=α·Vf，α是电介质的形成常数，Vf是电介质的形成电压。由于α一般为nm/V级别，因此，电解电容器的电介质厚度一般比陶瓷电容器、有机薄膜电容器小一个数量级以上。另外，铝电解电容器的阳极箔通过电化学腐蚀后其表面积提高数十甚至百倍，钽电解电容器通过金属粉末烧结获得的阳极体同样具有极高的比表面积。因此，电解电容器的比电容量比其它电容器高一个多数量级。

（2）在电解电容器的工作过程中，它的阴极即电解质具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点的性能使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的累积性破坏，这种性能称为自愈特性。

（3）工作电场强度非常高。由于电介质的形成系数α一般为nm/V级别，它的倒数就是电介质的工作场强，约达几百kV/mm；这约是陶瓷、有机薄膜工作场强的几十倍。

（4）可以获得很大的额定电容量。铝电解电容器通过铝箔卷绕方式可以方便实现的体积，因此，可以获得非常大的额定电容量。比如，在较低的工作电压范围内，可以方便地获得法拉级数值的电容量，即使高压电解电容器也可以很容易获得数千微法的电容量，这是其它电容器无法实现的。

（5）具有单向导电性，即所谓有“极性”。应用时应按电源的正、负方向接入电路。电解电容器的阳极（正极）接电源的“+”极，阴极（负极）接电源的“—”极；如果接错不仅电解电容器发挥不了作用，而且漏电流很大，短时间内芯子就会发热，破坏氧化膜，随即失效损坏。如果需要短期应用在完全是交流电源或交流成分较强的直流电路中。可以采用一种称为“双极性”的电解电容器就是将阴极引出箔换成与具有氧化膜的阳极相同的电极，这样实际上是两个电解电容器背对背串联的结构，不仅容量减少一半，而且总体也随之增加。“双极”电解电容器仅是改变了电容器的结构，并没有改变氧化膜的单向导电本质，这也是电解电容器的不足。

（6）工作电压有一定的上限。由于电解电容器的电介质是通过电解过程形成的，其形成电压不能无限升高，而电解电容器的工作电压必须小于电介质的形成电压，因此，电解电容器的工作电压有一定限制。例如单个铝电解电容器的工作电压一般最高值为700 V，而固体钽电解电容器的上限值为150 V。

（7）绝缘性能较差。由于电解电容器电极的比表面积比其它电容器高数十倍，且其工作场强同样高数十倍，因此，电解电容器的相对绝缘性能比其它电容器差。但并不妨碍电解电容器的大量使用。

（8）损耗角正切值较大，而且温度、频率特性亦差。主要是由于电解电容器的一个电极是电解质，其电导率较低，导致其等效串联电阻较大；另外由于电解电容器电容量较大，因此其损耗角正切值较大。如果采用液体电解质作阴极，由于液体材料受温度变化影响大，电解电容器的温度特性较差。同时液体电解质中离子迁移率较低，电容量大，因此频率特性也较差。

（9）铝电解电容器易老化，性能的可靠性将逐年下降。这也是与所使用的液体电解质等原材料有密切的关系。如果采用固体电解质，老化性能会得到明显改变。

（10）铝电解电容器最大的特点是容量大、价格便宜。

3 电解电容器的技术进展

电解电容器近年来得到了快速发展，不仅仅是销售量极大增长、电性能简单提高，而且其结构、种类和应用范围都得到极大发展。

电解电容器的工作电压一般为6.3 V、10 V、16 V、25 V、35 V、50 V、63 V、80 V、100 V、160 V、200 V、250 V、330 V、400 V。目前电压分别向两端发展，低压拓展到2 V，高压拓展到700 V。

工作温度范围从—25～+85 ℃发展到—40～+105 ℃甚至—55～+155 ℃。电容量从0.1 μF到几F。

电解电容器最突出的发展还是其结构的发展，从通常的引线式到牛角式、螺栓式，发展到无引线、贴片式。从通常的液体电解质到凝胶和固体。

4 电解电容器的应用

电解电容器结构与性能的发展，大大推动了电解电容器应用领域的拓展，它从通常家用电器、娱乐电子、视听系统、电子仪器仪表等领域向通讯设备、移动办公、工业电子、医用电子、汽车电子、新能源、电子对抗以及航空航天等领域发展。电解电容器的使用功能也从通常的低频、中频电路中起滤波、旁路作用，发展到储能、稳压等作用。

随着人们生活水平不断提高，对各类电子设备提出了特殊要求，比如：手机需要加强娱乐、映像和移动办公等功能，笔记本电脑需要更长的待机和工作时间等等，家用汽车需要增加导航、娱乐和安全等功能。这些需求导致电子技术呈现以下特征：

（1）移动电子线路供电电源电压低压化；由于电子设备便携式的要求，电池供电是唯一选择，锂离子电池工作电压一般3.6 V左右（笔记本电脑用三电池或四电池串联，工作电压10.8～14.4 V左右），碱性电池工作电压一般1.5 V左右。

（2）电子设备多功能化；电子设备的功能增加，导致在不同功能下工作时电子线路中负荷不均匀。

（3）CPU运行速度更高速、功耗加大；CPU的工作频率已经由MHz发展到GHz，存储器的容量也由MBt发展到GBt，甚至TBt，导致集成电路的特征尺寸越来越小，工作电压越来越低，1.8 V电压工作越来越普遍，同时功耗在增加。

以上电路要求电解电容器的工作电压降低，但通流能力大幅度增加。

另一方面，工业电子、新能源、高性能武器等部分电路却朝向高工作电压方向发展。比如，高能量脉冲电路、工业变频器电路、风能、太阳能并网电路等，为了减小电路内阻，避免使用电容器串联，要求单电容器工作电压高。

由此可见，为了适应电子技术各方面的高速发展需要，电解电容器的相关技术也被推动高速发展。

5 电解电容器在电路中的选择原则

电解电容器由于自身的结构与性能的特性，导致它在电路中常常是可靠性较低的电子元件之一。设计者经常在电路设计时尽量少用，甚至提出不用电解电容器。然而电解电容器在电路中可靠性较低除了其自身的原因外，大多数情况是电路设计者对电解电容器了解不足，导致电容器型号选择错误所致。

电路设计者在选择电解电容器时，往往只考虑工作电压、电容量和标称寿命，没有了解电容器的工作频率特性。设计者甚至对自己设计电路在不同负荷情况下电路参数的变化也不掌握。

电解电容器的工作电压、电容量和标称寿命是在某种参数静态条件下测试的，但是不同厂商、不同型号的电解电容器的工作特性大不相同，也即在不同工作频率下，电容器的电容量、损耗角正切值、阻抗值和等效串联电阻的变化幅度不同。电容器工作在高频条件下，大的损耗角正切值、阻抗值和等效串联电阻才是电容器发热损坏的真正原因。

为了可靠地使用电解电容器，比如，工业电子中的变频器，必须充分了解变频器在整个工作状态下的电路的频谱，了解电路的主要谐波分量。然后，根据谐波分量的频率和幅值，选择在较大幅值时的频率下，电容器的损耗角正切值、阻抗值和等效串联电阻较小的电容器才是最佳的选择。

6 结束语

篇10：《电容器的充电和放电》教学设计

［作者：魏海 来源：安徽省宿州市第二职业高级中学 时间：2012-1-

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一、教学简析

1、教材的地位及作用

本课内容是电容器的充电和放电，选自《电工基础》第四章第三节，教学需时1课时。

电容器是一种应用非常广泛的电子元器件，在电力系统作为功率因数的补偿元件；在电子电路中作为滤波、耦合、去耦、隔直、移相、储能元件等。比如电风扇用的电容启动式单相异步电动机，即是利用电容的移相作用。以上功能主要源于电容器的充、放电特性。这部分知识既具有其独立性，又有其延展性，是后续学习的一个支点。

2、学情分析

学生在学习本节内容之前，学习了直流电路的一些知识，但没有接触过动态电路。电容器的概念也是刚刚学习，了解不深。电容器的充电和放电过程短，现象不好观察，规律不好理解。

二、教学设计的指导思想

1、注重问题情景的创设，唤起学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲，促成学生真正地成为学习的主体。学习的主要目的不仅仅是学习知识性的内容，更重要的是让学生学会学习，学会探索，掌握良好的学习方法。

2、重视学生参与教学活动，关注学生的情感体验。在日常教学中注意利用生活情景类比方法，利用学生的生活经验和体验来帮助化解学习中的难点，化抽象为具体，让学生由浅入深，学习起来很轻松，并感觉到触类旁通的学习乐趣。这样不仅能让学生十分清晰地理解电容器的充放电过程中电压、电流的变化，还会使学生产生浓厚的学习兴趣和对生活的感悟。

3、注重将理论与实际应用有机结合，从而降低抽象知识的学习的难度，体现应用性。富有探索性的《电工基础》学习实践活动是发现电学现象背后意义的关键，亦是《电工基础》素养形成的过程。在教学过程中强调学生的实践，如：参与设计实验、观察实验现象、归纳实验结论等。这些不仅让学生增强了理论联系实际的能力，还提高了科学探究能力。

三、教学策略

电容器的充放电的时间很短，或电流极小，用实际的电路演示电容器的充放电，现象不明显，不易充放电规律，效果不好。使用仿真实验可使元件参数理想化，现象直观，规律突显。

本节课主要借助于仿真实验，通过创设问题情景来帮助和引导学生开展有效的学习；利用生活情景类比来降低难度和加深学生对所学知识的理解；用多媒体辅助教学来帮助学生巩固所学。对于教学重点的突显和教学难点突破，将采用借助于问题产生→仿真演示→学生讨论思考→教师引导→学生归纳→学生知识迁移这样一个模式展开。如果学生在学习时有理解上的困难，可用生活知识进行类比来促进理解，整个过程中老师始终以学生学习的促进者的身份出现，让学生时时体会着主动学习的快乐以及知识真正掌握理解时的兴奋。

四、教学目标

1、知识目标：

① 知道电容器的充电、放电概念。

② 能说出电容器充、放电过程中的电流、电压的变化规律。

2、能力目标：

学生通过对仿真实验的观察、研究、设计，提高理论联系实际的能力、抽象思维能力和科学探究能力。

3、情感目标：

培养学生的学习兴趣，以及敢于挑战、大胆质疑、善于发现问题和解决问题的科学精神，同时加深对生活的感悟。

五、教学重、难点

1、重点：

电容充、放电的过程。

2、难点：

电容充、放电的过程中电压和电流的变化规律。

3、难点的突破：

可以借助仿真实验以及生活情景类比帮助学生理解，实现知识的触类旁通，促进学生对知识的掌握。

六、教学方法

1、教法选择：

创设问题情景，仿真实验演示，生活情境类比，多媒体辅助。

2、学法指导：

观察现象，分析规律，讨论问题，参与设计，归纳总结，知识迁移。

七、教学过程设计

（一）、导入新课 课件展示：

问同学们一个问题： 你用杯子喝过水吗？ ……

看来这个问题太简单，再问一个难一点的问题：

你用杯子接水时有没有注意：杯子中的水是一下子就满了，还是要等几秒钟才能接满？其中的道理你思考过吗？

杯中的水要一点点积累，越积越多，最终满杯。任何事物的发展变化都有一个从量变到质变的过程。我们的学习也是一样，内容一点点掌握，知识一点点积累，最后就可以学好这门课。

今天我们就来学习电容器的充电和放电。

（二）、知识新授

1、电容器的充电过程：

我们已经知道，电容器是电的容器。电容器的充电是什么意思呢？ 定义：充电是指电荷装入电容器。

电容器装电荷能不能一下子就装满？充电规律是不是也和水杯接水一样？

水装进水杯是看得见的，电荷装进电容器却看不见。我们怎样才能知道电容器在充电呢？如何研究电容器的充放电规律？（给学生留一些思考时间）

如果学生有合理可行的建议或想法，可按照学生的思路进行教学。电荷装入电容器时流过电路，如果在电路中串入一只灯泡，灯泡就会发光。通过观察灯泡的发光情况，我们会感知电容器的充电。原理图见图1。

（1）用灯泡

图1 点击幻灯片图1的超链接，打开仿真软件，演示图1所示的电容充电过程。让学生注意观察灯泡的发光情况。

S接通后灯泡很亮，随后逐步变暗，最后熄灭。这是什么原因呢？（学生思考、分析、讨论）

S接通的瞬间，C中无电荷，两板无电压，电源电压全部加在灯泡和电阻两端，电流较大，灯泡较亮。随着充电的进行，C极板上电荷越积越多，电压越来越大，则灯泡中电流越来越小，灯泡逐步变暗，最后熄灭。

我们通过观察杯子中的水面高度可以知道，水是不断持续增加的。如果给电容器接上电压表或电流表，我们也可以通过电表来研究电容器的充电。原理图见图2。

（2）用电表

图2 点击幻灯片图2的超链接，用仿真软件演示图2，让学生注意观察仿真演示中电流表、电压表、指示灯的变化情况。

电流表的读数由大迅速变小，缓慢变为零；电压表的读数由小迅速变大，缓慢增加到定值。

那么为什么会是这样的结果呢？（在教师的引导下由学生思考、讨论、归纳实验现象产生的原因。）

生活类比：早上起晚了没吃早饭，等到中午放学肚子很饿，饥饿的肚子就像电容器，吃饭的过程就像对电容器充电的过程。吃饭时一开始速度很快，进食速度的大小就像充电过程中电流的大小，随着肚子里食物的增加，进食速度就减慢，吃饱则不再进食。

（利用学生自己的生活经验和体验来帮助化解学习中的难点，化抽象为具体，让学生由浅入深，学习起来很轻松，并感觉到触类旁通的学习乐趣。这样不仅让学生十分清晰地理解电容器的充放电中电压、电流的变化，还将让学生产生浓厚的学习兴趣和对生活的感悟。）可能有的学生已经发现并提出质疑： 电流表的读数怎么不为零？

鼓励学生提出各种猜想，明显不合理的予以否定，合理的或可用仿真实验验证的就用仿真实验验证并分析原理。

比如，通过分析电路图会发现电压表和电容器并联，电流表的读数应包括流过电压表的电流。如何验证呢？将电压表改接到电流表之外，再观察，确实如此。

（让学生对实验现象观察、研究并参与设计，可引发学生的好奇心，调动学生学习的积极性，使学生保持良好的学习状态。同时可培养学生的科学探究能力和敢于挑战、大胆质疑的精神。）

2、电容器的放电过程

定义：放电是指电容器失去电荷的过程。

我们仍然采用研究电容器充电的方法来研究放电规律。

点击幻灯片有关文字的超链接，用仿真软件演示电容器放电现象，原理图见图

1、图2。

仿真实验中用指示灯，不能指示电流的流向，能用什么方法直观的判断电流的流向呢？（给学生留一些时间思考）

原理图3用两只发光二极管演示，可清楚的表明电容器充放电的电流方向不同。

点击幻灯片图3的超链接，用仿真软件演示。

图3（在电容器充电过程的分析中学生已经了解了观察、归纳本次实验的方法，教师只需稍作引导，学生通过观察实验现象即可归纳实验结果，并感受学有所得的成就感，激发学习热情。）

那么为什么会是这样的结果呢？（在教师的引导下由学生思考、讨论、归纳实验现象产生的原因。）

同样进行生活类比：有些同学在安排自己的零花钱时，就像电容器的放电过程。一开始大手大脚的花钱，十块八块根本不在乎，到最后仅剩几块钱，却精打细算，不舍得花。

（通过利用生活知识进行类比，进一步地帮助学生展开想象，帮助学生进一步地理解。让学生始终积极地参与学习，不断地发现问题、分析问题、解决问题，思维活动紧张有序，从而体验学习带来的乐趣。）

补充：

利用网络资源，帮助学生多角度认识电容器的充电放电规律。点击幻灯片相关文字的超链接，播放视频。

（三）、练习

设计一些不同题型的练习，呈现课堂的主要知识点，帮助学生检测是否达到预期的学习目标，并将学生的信息及时反馈给老师，从而做出相应的调整和弥补。

1、说出电容器充放电过程中电容器两端的电压和电路中电流的变化规律。

2、现实生活中哪些现象与电容器充放电现象的规律类似？

（四）、小结

1、电容器充电、放电。

篇11：1.4电容器_教学设计_教案

1.教学目标

【教学目标】

1、知识与技能

⑴知道电容器的概念；了解常见电容器的外形、结构和符号 ⑵理解电容的意义，知道其单位，并会用电容定义式进行计算 ⑶了解影响平行板电容器电容的相关因素及其电容的决定式。

2、过程与方法

通过实验与观察，了解电容器的构造和特点，知道电容器的基本作用是储存电荷。通过类比法理解电容器的电容概念。

3、情感态度与价值观

渗透事物的本质是有自身的因素即内因决定，不由外因决定的观点。

2.教学重点/难点

【教学重点】电容的概念

【教学难点】电容的引入与理解；研究影响平行板电容器电容大小因素的实验探究。

3.教学用具 4.标签

教学过程 【教学过程】

新课引入：感知电容器，电容器在我们当今生活中随处可见，如电脑、电视机、收音机等几乎所有用电器中都有电容器。以老师手上的电脑主板为例，看看哪些是电容器。

（一）电容器的结构

1、构造：实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。问题讨论：

2、充电、放电

演示：连接课本29页的电路 现象观察：当接a时，G偏转

当接b时，G反偏转

充电时，带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电场能增加。

放电时，带电量Q减少,板间电压U减小,板间 场强E减小, 电场能减小。

（二）电容

提出问题1：既然电容器是用来储存电荷的，而不同电容器容纳电荷的本领是不同的，我们应该用一个物理量表示电容器容纳电荷的能力，这应是一个怎样的物理量呢？

定性分析：对一个电容器来说，其储电能力应该是一定的，我们找到的这个物理量对这个电容器来说也应该是不变的。对电容概念的总结：

1、定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值

2、定义式：，或者（比值定义）

3、物理意义：C是表示电容器容纳电荷本领的物理量。

4、单位：在国际单位制中单位是法拉（F），1F=1C/V

1μF=10-6F，1рF=10-12F 常见电容器，一般是几十pF到几千μF之间 类比理解：

C大，意味着U=1V时，容纳的电荷量大，储电本领强 不同容器装水，水深都是1㎝，S大的容器容纳的水量多 问题讨论：

①S大，能装水的总量就一定多吗？（不一定，容器的高度h不同，V=Sh）②C大，能储存的电荷量就一定多吗？（不一定，C能承受的最大电压不同）（因此，C大，储电本领大，是指相对于同一电势差U而言；电容器能容纳的电荷还跟它能承受的最大电压有关。引出击穿电压、额定电压的概念。）

（三）影响平行板电容器电容大小的因素

1、讨论：C由Q、U决定吗？

从理论角度进行定量研究，表明：

⑴当平行板电容器两极板之间是真空时，⑵当板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的 倍，即

（四）常见的电容器介绍

1、从构造上看，可分为固定电容器和可变电容器

2、固定电容器根据材料不同，常见的有： 聚苯乙烯电容器；陶瓷电容器

电解电容器（电容比较大，有极性），符号：

3、可变电容器

4、击穿电压

额定电压（工作电压）～电容器的外壳有标注

课堂练习1．对于一个确定的电容器的电容正确的理解是()

A．电容与带电量成正比

B．电容与电势差成反比

C．电容器带电量越大时，电容越大

D．对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加．

2、两个电容器电量之比为2:1，电压之比为1:2，则它们的电容之比

为

.3．（多选）下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些（）

A．使两极板靠近些

B．增大两极板的正对面积 C．把两极板的距离拉开些

D．在两极板间放入云母

4、如图所示,先接通开关S使平行板电容器充电,然后断开S,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为()

A.Q变小,C不变,U不变,E不变 B.Q变小,C变小,U不变,E变小 C.Q不变,C变小,U变大,E不变 D.Q不变,C不变,U变小,E变小

若开关S闭合后不断开,则当增大两板间距离时,电容器所带的电荷量Q,电容C,两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为()

课堂小结 小结：

一、常用电容器的构造：极板、电介质。

电容器充放电过程。