第三节电容器的充放电教案

第一篇：第三节电容器的充放电教案

课 题：电容器的充电和放电 授课人：陆康雁

授课班级：电器121班 授课时间:2012年11月20号第二节 教 材：《电工基础》第 四 章 第 三 节P60 ～P61页

一、教学目标：

1、知识目标：①理解电容器的充电和放电过程

②能够进行一些简单的相关计算

2、能力目标：提高分析问题、解决问题和理论联系实际的能力

3、情感目标：培养学生通过观察实验现象归纳事物本质，将感性认识提升为理论知识的能力，培养好奇心，激发探索科学的兴趣。

二、教学重点：电容充放电的过程

三、教学难点：电容充、放电的过程中电压和电流的变化规律

四、教具：多媒体

五、教学方法：讲授法、启发法、观察演示实验、生活情景类比

六、教学过程：

（一）新课导入：用照相机给学生拍摄课堂学习生活照片，用拍照时耀眼的闪光灯产生原因导入新课。

复习衔接知识：电容器的充放电定义

（1）板书课题：第三节《电容器的充电和放电》 复习衔接知识：电容器的充放电定义

（二）新课内容： 1.电容器的充电过程

（1）、展示电路图（图1），并结合电路图解释充电定义和介绍实验条件。

图1（2）、实验演示电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。提出观察要求：请学生观察实验并回答问题完成填空。

实验现象：电流表读数由最大变小最后为零；电压表读数由零开始变大，最后为定值；指示灯的亮度先从亮慢慢变暗最后不亮

（3）、.小结：

充电过程中，随着电容器两极板上所带的电荷量的增加，电容器两端电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，当充电结束时，电流为零，电容器两端电压 Uc = E

2、电容器的放电过程

（1）实验演示电路中电流表、电压表、指示灯的变化情况。提出观察要求：请学生观察实验并回答问题完成填空。

实验现象：电流表反偏，读数由最大变小最后为零；电压表读数由最大开始变小，最后为零；指示灯的亮度先从亮慢慢变暗最后不亮。（2）、.小结：

放电过程中，随着电容器极板上电量的减少，电容器两端电压逐渐减小，放电电流也逐渐减小直至为零，此时放电过程结束。3.电容器中的充放电电流

充放电过程中，电容器极板上储存的电荷发生了变化，电路中有电流产生。设在 Δｔ 时间段内，电容器极板上的 电荷增加了Δq，则电路中的电流大小为：

i由Δq=CΔuC知：

iCuC tq ti——充放电电流，A； C——电容器电容量，F； ΔuC——电容器两端电压，V； Δt——电流变化时间，s。

4.课堂练习、例题 5.小结 6.作业

第二篇：电容器充放电教案

《电容器的充放电过程》课堂教学

引入部分：

师：同学们，请大家看老师手里拿的是什么？

组织教学完毕后，教师手里拿着一架照相机，问。生：老师，这节课您要给我们照相吗？

学生感到挺新鲜，有学生问。

师：是的，我想给你们拍一张反映课堂学习生活的照片，怎么样？准备好了吗？

生：哦„„

课堂气氛顿显活跃，学生们份份下意识地摆好姿势。教师举起相机，对准全体同学，按动快门，相机发出耀眼强光，学生精神振奋，余兴未衰。

师：在我按动快门的一瞬间，你们已经注意到了相机发出强烈的闪光，大家知道这是怎么一回事吗？

学生思考片刻，有学生回答。

生：相机闪光灯瞬间有强电流通过吧？！。

师：是啊！大家真聪明！可是大家知不知道闪光灯的瞬间电流是怎么产生的呢？

学生纷纷摇头，露出疑惑并欲探究的表情。

师：好吧，我们今天就一起通过实验来研究这一问题。请同学们翻开教材第三节〈〈电容器的充放电过程〉〉。

教师板书课题：电容器的充放电。课代表分发实验讲义。

点评：通过创设距学生生活感知很近的真实情境，巧妙自然地渗透教学主题，激发学生的求知欲。

新授部分： 师：这节课，我们要通过充放电实验的操作，学会识别实验中所用仪器，观察仪表指针变化，分析电容器充放电的物理过程，总结充放电的基本结论。下面我把实验器材及注意事项介绍一下。这节课所用的实验器材有检流计一块，伏特表一块，低压直流电源一台，充放电线路板、导线若干。检流计要串联接入线路中，若右偏，说明电流由“+”极流入，“—”极流出；左偏反之。要把伏特表并联接在电容器的两边，注意“+”极接高电位，“—”极接低电位，测量前估计检流计和伏特表的量程，实验前电容器不要带电。大家先阅读一下实验讲义，就可以开始做了。学生看讲义理解。一段时间以后，每个小组清点所在实验台的器材，并加以识别。然后，学生间按要求相互配合，接好实验电路，教师检查完后开始实验操作。学生分组实验，观察并记录实验结果，按要求反复三次操作，将结果记录表一与表二中（表一与表二略）。教师将各组实验的进程及正确率列入各组评比加分条件，调动学生的积极性。转换开关K拔到1位置，观察仪表指针偏转情况，填写表一。转换开关K拔到1位置后，立即转到2位置，观察指针偏转情况，填写表二。关闭电源，结束实验操作过程，进入下一阶段。（图1）

图1

实验电路图

师：请同学们关闭电源。我们一起来分析一下从刚才这个实验中能够得出什么样的结论。学生停止实验，关闭电源。教师出示投影片，启发学生。

师：检流计指针偏转由最大一直减小到零，这说明了什么？ 生：说明与电容器相连接的电路电流由最大减小到零。师：那么，电路中的电流是怎样形成的呢？

生：电子的定向移动形成的。

师：大家能用电子的移动情况来解释这一现象吗？我们看看哪组同学说的更有道理。学生分组讨论，有的学生还画出了电路图进行研究。

师：好，哪组同学能到前面发言，解释表一的现象？ 师：请2组派一个代表发言。

生：表一现象：当电容器接通电源以后，在电场力的作用下，与电源正极相接电容器极板的自由电子将经过电源移到与电源负极相接的极板下，正极由于失去负电荷而带正电，负极由于获得负电荷而带负电，正、负极板所带电荷大小相等，符号相反，见图。电荷定向移动形成电流，由于同性电荷的排斥作用，所以开始电流最大，以后逐渐减小，在电荷移动过程中，电容器极板储存的电荷不断增加，电容器两极板间电压UC等于电源电压U时电荷停止移动，电流I=0，见图2和图3。

图2

(b图)

图3

师：很好，由同学分析可知，在电源作用下，电容器的充电使其两极板上储存大小相等，符号相反电荷，电流由最大减小到零，电压由零增加到电源电压，且电流与电压方向一致。教师板书充电结论。

师：哪组同学能解释一下表二的现象？

一学生发言。

生：开关闭合，通过导线的连接作用，电容器正负极板电荷中和掉。

师（结合图4进一步讲解）：总结的非常精辟。当K闭合时，电容器C正极正电荷可以移动负极上中和掉，负极负电荷也可以移到正极中和掉，电荷逐渐减少，表现电流减小，电压也逐渐减小为零。

图4

生：老师，我们可不可以由表二现象得出“电容器在放电过程中电荷逐渐减少”这样的结论？ 师：体会得很好！这就是我们这节课要掌握的第二个结论。充电的电容器电荷逐渐减小过程称为电容器放电过程，且电流、电压由最大减小到零，方向相反。教师板书结论二。学生将结论填入实验讲义。教师：好，我们今天的研究到此结束，谁还能发现我们开课提出的问题与本次课两个结论有何关系呢？

学生思考后举手。

生：闪光灯发出强烈闪光的原因是电容器充放电过程中储存能量通过闪光灯突然释放的结果。）

【通过实验，进行发现式学习，培养学生操作、观察、分析、总结能力。在小组讨论时，教师巡回检查学生的操作情况并给予指导，及时纠正问题，合作气氛热烈，学生在合作学习中体会探求知识的乐趣。以演示法为辅助教学方法，采用启发式进行教学，启发学生创新思维，将感性认识上升到理性认识，突破电容器充放电难点，得出了电容器充放电的基本结论。同时紧扣情境创设，前后有机呼应。】 巩固练习部分：

教师放投影片，出练习题。

1、如图5所示：问S刚闭合瞬间，哪个电压表示数大？充电完毕时哪个电压表示数大？电流表在何时示数最大？

图5

2、思考题：在检修收音机或电子仪器及电力系统高压整流设备时，切断电源需把滤波或整流用电容短接一下，为什么？

生（回答1题）：V2，V1,刚闭合。生（回答2题）：让充电容器放电，防止放电电流损坏仪表及其它元件。

师：回答得很好。本次课，我们通过实验，发现了电容器的充放电过程实质就是储存和释放电荷的过程，表现为电流、电压的变化。如果我们把实验电源改成交流，那会怎么样呢？大家回去可以带着这个问题思考一下。师：今天的作业是“试说明电容器充放电物理过程”。下课！

【巧留悬念，引发学生继续学习的兴趣，达到理论与实践相结合的学习目的。】

第三篇：电容器充放电实验的教学建议

电容器充放电实验的教学建议

摘要：高中物理电容器充放电实验设置过于简单，不利于学生的理解，增加了学生学习的难度。本人从原教材中的实验的不足和建议两个方面，谈谈自己的看法。

关键词：演示实验，不足，建议 引

言：

电容器充放电实验是高中物理人民教育出版社选修3-1第一章第八节电容器的电容中的难点，在教材中占有重要的地位。这一节是学习静电场后的一个重要应用，也是为以后学习交流电路（电容和电感对交流电的影响）打基础。因此，学习电容器充放电实验是非常有意义的。本人对教材中的实验有以下看法和建议:

一、教材中电容器充放电演示实验的不足

第一，教材中电容器的充放电电路如图所示。该电路演示电容器的充放电过程，不能观察到任何实验现象，让同学们难以想象电容器的充放电过程到底是怎样的。此演示实验较抽象，不利于学生的感性认识，增加了学习的难度。

第二，教材中没有讲述电容器的充放电过程电流的大小的动态变化。在电容器的充放电的过程中，电路中的电流都是逐渐减小的。如果能把此过程演示出来，对学生理解电容器的充放电是一个很好的感性认识补充。

第三，教材中通过类比的方法讲述了电容器所带电量与电容、电压的关系。但是，课本没有演示实验，学生缺乏感性认识。

二、电容器充放电演示实验的设计

第一，增加感性认识，使同学们知道电容器是容纳电荷的容器。通过问题的设置，让大家感受到学习电容器的必要性。（知道干电池放电与电容器放电可能的区别。）

具体演示实验设置如下：

演示实验一：先用某物体与4V的学生电源相连，再用此物体与小灯泡相连。发现小灯泡亮了一下后熄灭，说明该物体可以给小灯泡供电，只不过是发光时间1

较短（猜测：该物体给小灯泡提供的是瞬时电流）。

演示实验二：先用此电容器与12V的学生电源相连，再用此电容器与一小段细铜丝（可以是电线中的一根细铜丝）相连，发现铜丝被迅速熔化并且火花四射。

实验器材：学生电源一台（没有过载保护的学生电源，防止给电容器 充电时，学生电源由于过载保护而自动断电），四个并联的电容器，导线若干，带有接线柱的小灯泡一个

以上演示实验的优点：

1.使学生感性地意识到电容器是容纳电荷的容器，增加了学生们学习物理的兴趣。

2.让学生自己上讲台用电容器点亮小灯泡，使同学们更好地理解电容器的充放电过程，而不是从课本上了解什么是电容器的充放电过程，死记硬背概念。

3.通过实验观察，电容器的放电仅仅是使小灯泡发光一下后熄灭，易知道电容器的放电电流是瞬时电流。

4.通过演示实验二的观察，让大家发现电容器可以在较短时间内放出较大电流，从而点燃一小段细铜丝。我们知道，一般的电池是不允许放出那么大的电流的。而照相机的闪光灯能够发出耀眼的光芒，就是电容器的功劳。通过以上的观察和分析，让同学们知道我们有干电池，为什么还要研究电容器？这样的实验设置进一步激发同学们的学习激情。

第二，通过实验演示，让同学们亲眼看到电容器的充放电电流的变化，增加实验的可信度。同学们利用电容器充放电过程中的电流变化，可以分析推理出电容器的电荷量，电压，电场强度，电势能的变化。

具体演示实验设置如下：

当单刀双掷开关打到1位置时，电容器充电，同学们可以通过如图所示的演示实验看到：电容器充电的过程中，电路中电路的电流、电压的变化。当单刀双掷开关打到2位置时，电容器放电，同学们可以看到：电容器放电的过程中，电路中电流、电压的变化。

实验器材：学生电源一台（没有过载保护的学生电源，防止给电容器充电时，学生电源由于过载保护而自动断电），四个并联的电容器，导线若干，小灯泡一个，可测正反向电流的电流表以及正反向电压的电压表各一个，单刀双掷开关一个。

以上演示实验的优点： 1.通过演示实验，可以很清楚地看到电容器的充放电电流、电压均是逐渐减小的，此实验增强了知识的可信度。

2.通过演示实验，使同学们看到电容器的充放电电流、电压的方向均是相反的。

第三、通过演示实验得到电容器所带电量与电容、电压的关系，增加知识的可信度。

具体演示实验如下：

演示实验电路如图甲所示，其中P为电流传感器，V为电阻很大的电压表。实验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数。再迅速将开关S2掷向b，使电容器放电。电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图乙所示。然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数。

实验器材：学生电源一台，电容器一个，单刀双掷开关，滑动变阻器，电流传感器，电压表，开关，计算机及相关的处理软件

以上演示实验的优点：

通过演示实验以及数据的处理，能够准确地得到电容器的电容与其电荷量以及电压无关，并且知道对于同一个电容器，电荷量与电压成正比。这样得到的结果，有实验基础，可信度高，能够降低学习的难度。

参考文献

王维民:电容器充放电演示器的制作[J].教学仪器与实验,2000,(1)

第四篇：教案--电容器的连接

电容器的连接

所用教材：职高高一，电工基础

目次：高等教育出版社，2006年5月第2版 2009年1月第15次印刷 教学分析

“电容器”选自职高电工基础第四章第二节。

本节的主要内容是：电容器的串联与并联、电容串并联后总电容的计算公式，这些内容为以后学习更复杂的混合电路打下了基础。因此，本节内容在整本书中有着十分基础的重要作用。学情分析

此前，学生已经学习了电容器的基本概念及单个电容的计算公式，具备一定的抽象思维能力、实验观察能力和探究学习能力；高中学生好奇心强，对新事物都有强烈的学习兴趣；这些都为电容器的连接学习奠定了基础。教学目标

依据课标、学情、教材，确定以下三维教学目标：（1）掌握电容器串、并联的性质及等效电容的计算。

（2）通过分析电容的连接关系，提高同学们对电路分析的能力及方法。教学重难点

根据新课程标准,结合学情和教材分析，理解电容器串、并联性质为教学重点；能够熟练的进行相关计算为教学难点。教学方法

运用讲授法等教学方法，引导学生分析问题、归纳总结、解决问题的过程，体现探究式学习方法。教学程序

为了突出重点、突破难点、实现教学目标，设计了以下4个教学环节。

1/2 6.1 环节一 回忆旧课，导入新课

本环节中，通过回忆旧知识电容器基本概念及计算，层层加深，导入新课电容器的连接。

6.2 环节二 对比学习，讲授新知

首先，通过回忆电阻的连接及等效电阻的计算公式，对比电容器的连接及计算公式有什么不同，再由电容的基本计算公式步步论证出电容器串并联的公式。

力求让学生明白理解电路的分析过程，进一步能学会分析电路，充分体现学生的主体作用。

6.3 环节三 运用知识，加深理解

举出例题，先由学生自己独立思考，培养学生分析解决问题的能力，再由老师讲解。由此提高对电容器串并联等效电容计算的能力，达到巩固和运用知识的目的。板书设计

采用条目式板书，力求体现知识的完整性与条理性，帮助学生形成清晰的知识脉络。

§4.2 电容器的连接

一、电容器的串联

二、电容器的并联

2/2

第五篇：《电容与电容器》教案

第七节 电容器与电容

一、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。

二、重难点分析

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

三、教具

常见的电容器示教板,带电羽的平行板电容器,静电计,介质板,感应起电机,电线

四、教学过程

（一）复习前面相关知识

要点：场强、电势能、电势、电势差等。

（二）引入新课

由上节课问题，靠近带电物体A的导体（B接地）上带有感应电荷。整个装置具有储存电荷的功能。我们称这种装置为电容器。

（三）教学过程设计

1、电容器

（1）构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。

（2）电容器的充电、放电

操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能.操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流.放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量.提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?待学生讨论后总结如下: 【板书】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

与水容器类比后得出。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。

（1）定义：电容器所带的电量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。（2）公式：

（3）单位：法拉（F）还有微法（F）和皮法（pF）

1F=10-6 F=10-12pF（4）电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带电无关.3、平行板电容器的电容

（1）[演示]感应起电机给静电计带电（详参阅P29图1。7-4）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:可以看到: ①． 保持Q和d不变，S越小,静电计的偏转角度越大, U越大,电容C越小；

②． 保持Q和S不变，d越大，偏转角度越小，C越小.③． 保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大.（2）结论:平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.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P30）

（四）巩固新课：1对本节内容要点进行概括。

2、引导学生完成问题与练习。

3、阅读教材内容。