八年級物理《磁場與電容》教案

　　教學目標

　　1.瞭解電容器的連線形式，理解電容器串、並聯時總電容與分電容、總電壓與分電壓、總電量與分電量等物理量的關係。

　　2.能理解電容器串、並聯時等效電容量減小或增大的根本原因。

　　3.電容器混聯時，能理順求解思路，會正確選取電容器的耐壓值。

　　教學重點

　　1.電容器的連線形式。

　　2.電容器串、並聯時總電容與分電容、總電壓與分電壓、總電量與分電量等物理量的關係。

　　3.電容器串、並聯時等效電容量減小或增大的根本原因。

　　4.電容器混聯時電容、電壓、電量的關係。

　　教學難點

　　1. 電容器串、並聯時總電容與分電容、總電壓與分電壓、總電量與分電量等物理量的關係。

　　2.電容器串、並聯時等效電容量減小或增大的根本原因。

　　3.電容器混聯時電容、電壓、電量的關係。

　　教學手段

　　利用多媒體講解電容器的串並聯關係，透過做練習題加深對電容器串並聯特點、混聯時的計算等方面的理解。

　　教學條件

　　電容器

　　課外作業

　　總結電容器的串並聯與電阻的串並聯的異同點。

　　檢查方法

　　隨堂提問

　　德育點

　　有容乃大，博大胸懷，串聯分壓

　　任務引入

　　透過講解電容器在實際使用時，常常把幾個電容器組合起來使用用以滿足電路所需要的電容值或耐壓值引入新課。

　　教學過程

　　不同的連線方式，可以得到不同的等效電容量。我們知道，決定電容器電容量大小的`因素有 S、d 和 ε。把電容器進行串、並聯的時候，總電容量會發生怎樣的變化呢？

　　一、電容器的串聯

　　定義：將幾個電容器的極板依次首尾相連、中間無分支的連線方式，叫做電容器的串聯。

　　特點：

　　1.串聯電容器時，每個電容器所帶電量都是Q，串聯電容器組的總電量也是Q，即

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　2.串聯電容器的總電壓等於各電容器端電壓之和，即

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　注意：串聯電容器時，電容器實際分配的電壓與其電容量成反比，若只有兩隻電容器，則每隻電容器上分配的電壓為：

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　3.串聯電容器的等效電容量（總電容）的倒數等於各電容器的電容量的倒數之和，

　　即：

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　當兩個電容器串聯時，其等效電容量為：

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　若有n只相同容量的電容串聯，且容量都是C0，則等效電容量為：

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　結論：電容器串聯之後，等效電容小於每個電容器的電容，這是因為串聯後的電容器相當於加大了兩極板間的距離，使總電容量減小。

　　【例 2.7】現有兩隻電容器，其中一隻電容器的電容量 C1 = 60 μF，額定工作電壓為 50 V，另一隻電容器的電容量 C2 = 40 μF，額定工作電壓為 50 V，若將這兩個電容器串聯起來，接在 100 V 的直流電源上，問每隻電容器上的電壓是多少？這樣使用是否安全？

　　解析過程略。

　　二、電容器的並聯

　　定義：將幾隻電容器的一個極板連線在一起，另一個極板也連線在一起的連線方式，稱為電容器的並聯。

　　特點：

　　1.電容器並聯後，電源要給每個電容器充電，使每個電容器的極板上都帶有電荷。因此，總電荷量等於每個電容器上電荷量之和，即：

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　2. 電容器並聯時，每個電容器的兩個極板都是與電源直接相連的，所以每個電容器兩端承受的電壓都相等，並且都等於電源電壓，即：

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　3．並聯後的等效電容量教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係等於各個電容器的電容量之和，即：

　　教學設計——2.2.3認識電容器的連線關係

　　結論：電容器並聯之後，等效電容大於每個電容器的電容，這是因為並聯後的電容器相當於加大了兩極板的正對面積，使總電容量增大。

　　【例 2.8】電容器 C1 = 0.004 μF，耐壓值為 120 V，電容器 C2 = 6 000 pF，耐壓值為 200 V，現將它們並聯使用，試求：它們的等效電容量；它們的耐壓值；若將它們接入電壓為 100 V 的電路中，每個電容器所帶的電荷量和總電荷量是多少？

　　解析過程略。

　　注意：在應用電容器並聯增大電容量時，任一電容器的耐壓值都不能低於外加工作電壓，否則該電容器會被擊穿。所以，並聯電容器組的耐壓值應取電容器中耐壓值小的那一電壓值。

　　三、電容器的混聯

　　定義：三個或三個以上的電容器進行連線時，既有串聯又有並聯的連線方式，叫做電容器的混聯。

　　【例 2.9】如圖 2-63 所示，C1 = 120 μF，C2 = 40 μF，C3 = 80 μF，電容器 C1、C2 的耐壓為 50 V，電容器 C3 的耐壓為 60 V，試求：等效電容量；最大安全工作電壓。

　　解析過程略。

　　任務小結

　　回顧本次任務所學知識，強調本節課的重點與難點，加深理解與記憶。

　　學習評價

　　讓同學獨立完成學後測評試題，檢驗同學掌握情況，並計入平時成績。

　　課後作業

　　1．簡述電容器串聯的特點。

　　2.簡述電容器並聯的特點。

　　3.說一說電容器串聯和並聯後總電容量變化的根本原因。

　　教學後記

　　1.首先組織學生複習電容的決定性因素，知道電容大小與電容的正對面積和距離有關，並複習電阻大小與哪些因素有關，電阻串聯和並聯後的變化。

　　2.串聯電路根據電荷量量相等和分壓推導電容的計算公式，並聯電路則根據電壓相等和電荷分配推導並聯等效電容的計算公式，推導過程比較順利。但是學生的數學基礎實在太差了，等效代換、等式約分這些初一甚至小學就掌握的技能都很生疏，只好把電工上成數學了。老師引導著做完了串聯電路，然後學生自己再推導一次，效果好了些。然後並聯的推導基本由學生自己完成。