電容器的電容教案

電容器的電容教案教學(xué)目標(biāo) 一、知識目標(biāo) l知道什么是電容器以及常用的電容器 2知道電場能的概念，知道電容器充電和放電時能量的變化 3理解電容器電容的概念及其定義C=，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計算 4知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系 5知道公式C=及其含義 二、能力目標(biāo) 1進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察、分析的能力 2提高學(xué)生綜合運用知識的能力 三、德育目標(biāo) 滲透了事物的本質(zhì)是自身的因素，即內(nèi)因決定，不由外因決定的觀點教學(xué)重點 電容的概念教學(xué)難點 電容的引入教學(xué)方法 類比法、實驗探究法、討論法教學(xué)用具 靜電計、平行板電容器、鐵架臺、電介質(zhì)板、電容器示教板(上裝各種電容器)、電池組、導(dǎo)線(若干)、聯(lián)等 投影儀、投影片課時安排 l課時教學(xué)過程 投影本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)法指導(dǎo) (一)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1知道什么是電容器和電容器的功能 2理解電容是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 3會計算平行板電容器的電容 4知道常用的電容器有固定電容器和可變電容器兩大類 (二)學(xué)法指導(dǎo) 1仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象，通過實驗了解電容器的特點 2類比理解電容器的電容 3結(jié)合知識點的聯(lián)系分析判斷實際問題 學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程 引入 實例引入 教師出示電容器示教板(上裝各種電容器) 提問 大家是否認(rèn)識這些電學(xué)元件? 引入 雖然看起來形式各異，但這些電學(xué)元件都是電容器，它在電子儀器中有廣泛的應(yīng)用本節(jié)來認(rèn)識電容器及其相關(guān)問題： 板書電容器的電容 二、新課教學(xué) (一)電容器 實例探究 教師出示一紙質(zhì)電容器并將其拆開，請大家觀察它的構(gòu)造 學(xué)生活動 結(jié)合實物投影圖示和教師點撥分析 學(xué)生匯報觀察結(jié)果 該元件有兩片錫箔(導(dǎo)體)，中間是一層薄紙(絕緣) 引申電容器的概念 類似這樣，任何兩個彼此絕緣且又相隔很近的導(dǎo)體就構(gòu)成一個電容器 實例分析 相鄰兩同學(xué)是否構(gòu)成電容器? (構(gòu)成，中間空氣絕緣，人是導(dǎo)體且靠得近) 兩個平行金屬板夾上一層絕緣物質(zhì)能否構(gòu)成一個電容器? (構(gòu)成，金屬板導(dǎo)電是導(dǎo)體，這種電容器叫平行板電容器，其中的絕緣物質(zhì)稱之為電介質(zhì)) 學(xué)生活動 結(jié)合上面分析閱讀課本相關(guān)內(nèi)容再思考 演示按圖連接電路(注意電源電壓不得超過電容器的最大耐壓值)當(dāng)S接n和接6時，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況現(xiàn)象當(dāng)S接a時,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)當(dāng)S接b時,電流表指針反向偏轉(zhuǎn)CAI課件模擬上述過程S接a時： S接b時： 學(xué)生活動 觀察現(xiàn)象，分析規(guī)律 教師點撥學(xué)生匯報 1當(dāng)電容器的兩個極板與電源的兩極相連時，電路中有電流通過，使電容器的兩個極板帶上異種電荷，這個過程叫充電 2當(dāng)用導(dǎo)線把已經(jīng)充電的電容器兩極板連接起來時，導(dǎo)線中也有電流通過，最后使電容器的極板不帶電，這一過程叫放電 引申由于放電的最終結(jié)果是兩極板都不帶電，說明原來兩極板所帶電荷量異性等量我們把一個極板所帶電荷量的絕對值叫電容器的所帶電荷量Q 問題討論 1充放電的短暫電流說明什么問題? 2有電流就有電流做功，會消耗能量，伴隨著能量的轉(zhuǎn)化在充放電過程中能量如何轉(zhuǎn)化? 學(xué)生探究活動1閱讀課本認(rèn)識電場能(極板帶電電場電場能)學(xué)生探究活動2結(jié)合電場能的認(rèn)識討論問題、互動探究學(xué)生匯報探究結(jié)果，同學(xué)補充，教師點撥1充放電電流短暫說明這兩個過程進(jìn)行得很快，稱之為哲態(tài)過程2電容器充電：電能電場能電容器放電：電場能其他形式能(二)電容問題思考電容器能起什么作用?學(xué)生活動請大家結(jié)合已有知識體系思考教師點撥拓展電容器電容儲存電荷、類比容器儲存物質(zhì)(具體，水杯存水)引申思考水杯存水的本領(lǐng)大小由什么來決定，電容器儲存電荷的本領(lǐng)的決定因素呢?學(xué)生類比探究水容器的容積(本身結(jié)構(gòu)決定)電荷電容器的電容(本身結(jié)構(gòu)決定)引入概念電容：反映電容器儲存電荷的本領(lǐng)，用C表示實例展示 問題思考 如何能表征大容器儲存水的本領(lǐng)大(由本身結(jié)構(gòu)決定)? 學(xué)生探究活動 嘗試各種方式 師生互動 可用水量比深度來判斷 類比引申 那電容器儲存電荷的特性如何表征呢?是否也同水杯儲水一樣?一樣的話，它涉及的是哪些物理量? 學(xué)生探究活動1 結(jié)合自身的知識體系思考、猜想 學(xué)生探究活動2 閱讀課本相關(guān)內(nèi)容 師生互動歸納 1電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U成正比 2電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容器的電容 3公式C= 4單位：法拉(F)；微法(F)；皮法(pF) 1F=106F=1012pF 5電容器的電容由本身結(jié)構(gòu)決定 Q=CUQ由C、U決定 (三)平行板電容器的電容 學(xué)生活動 回顧平行板電容器 演示 通過實驗確定平行板電容器的電容同什么因素有關(guān) 探究步驟 (1)投影實驗裝置 把一已充電的平行板電容器和一靜電計相連 (2)介紹靜電計： 靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的，用來測量電勢差使用時把它的金屬球跟一個導(dǎo)體相連(或者同時接地)，從指針的偏轉(zhuǎn)角度就可以測出兩個導(dǎo)體問的電勢差 (3)演示并觀察現(xiàn)象。 a.保持極板上的電荷量Q不變，改變兩極板的正對面積S，S越大，靜電計指示的電勢差越小 b.保持極板上的電荷量Q不變，改變兩極板間的距離d,d越小,靜電計指示的電勢差越小 c.保持Q、S、d都不變，在兩極板中間插入電介質(zhì)，靜電計指示的電勢差減小 (4)分析總結(jié)： 由C=可知，在Q一定的情況下，U越大，C越小 由a得到：S越大，U越小，則C越大 由b得到：d越小，U越小，則C越大 由c得到：插入電介質(zhì)，U減小，C增大 理論和實驗表明： 平行板電容器的電容C跟介電常量成正比，跟正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比，即 C= 學(xué)生活動 了解幾種電介質(zhì)的介電常數(shù) (介電常數(shù)1) 問題討論 學(xué)生小組討論探究課本的“思考與討論” 投影分析提綱 1繼續(xù)保持電容器的兩極板與電源相連接的含義 2切斷與電源的連接(充電后)的含義 學(xué)生活動 結(jié)合分析提綱推導(dǎo)分析 抽查學(xué)生的推導(dǎo)分析 師生互動推導(dǎo) (1)充電后保持極板與電源相連接的含義是U不變由E= (2)充電后切斷與電源的連接的含義是電容器的電荷量Q不變又由E=不變學(xué)生活動1“思考與討論”的變形推導(dǎo)(d在減小)2互動探究體會推導(dǎo)過程和結(jié)論的特點，識記該推論條件及結(jié)果(四)常用電容器學(xué)生活動1閱讀課本認(rèn)識常見電容器，了解它們的構(gòu)造和特點學(xué)生活動2結(jié)合自主學(xué)習(xí)實踐應(yīng)用辨認(rèn)電容器示教板的各個電容屬于哪一類擊穿電壓加在電容器兩極板上的最大限度電壓，電容工作時的電壓應(yīng)低于擊穿電壓額定電壓指電容器長期工作時所能承受的電壓，比擊穿電壓低說明：電容器上標(biāo)的是額定電壓(五)拓展應(yīng)用要使平行板電容器兩極板間的電勢差加倍，同時極板間的場強減半，下述四種辦法中應(yīng)采取哪種( ) A兩極板的電荷量加倍，板間距離為原來的4倍 B兩極板的電荷量減半，板間距離為原來的4倍 C兩極板的電荷量加倍，板