電容器和電容教學(xué)設(shè)計

1、電容器和電容教學(xué)設(shè)計課題電容器和電容課型新授課教學(xué)課時1課時教學(xué)對象高中二年級學(xué)生教材教科版高中物理選修3-1第一章第6節(jié)教材分析1 .教材的地位和作用：本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是高中物理教科版物理選修 3-1，第一章靜電場， 第六節(jié)的電容器和電容，主要包括電容器的結(jié)構(gòu)、功能、電容器的充放電.電容器的電容，平行板電容器的電容及常見電容器。它是學(xué)完勻強(qiáng) 電場后的一個重要應(yīng)用，強(qiáng)化所學(xué)過的知識并加以深化，同時也為后面 學(xué)習(xí)交流電路(電感和電容對交流電的影響)和電子線路(電磁振蕩) 做預(yù)備知識，所以可以說在教材中起承上啟下的作用， 同時電容器和電 容的知識與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系，

2、 因 此學(xué)習(xí)這部分知識有著廣泛的現(xiàn)實意義。2 .課程標(biāo)準(zhǔn)要求(1)觀察常見電容器的結(jié)構(gòu)，了解電容器的電容。(2)通過實驗，理解影響平行板電容器電容大小的因素，能解釋 生活中的一些現(xiàn)象。3 .教材內(nèi)容安排首先引出電容器的概念，講述常見的電容器。接著出引出電容器 的概念，以及什么樣的物體可以構(gòu)成電容器， 然后通過動畫演示電容器 的充電與放電過程。接著通過水容器與電容器類比得到電容的概念， 定 義式，物理意義，以及電容與電荷量、電勢的關(guān)系。最后，探究影響平 行板電容器電容大小的因素。學(xué)情分析1 .學(xué)生的邏輯思維：高二學(xué)生認(rèn)知水平提高，好奇心強(qiáng)，有較強(qiáng)的探究 欲望，同時也有過較多的小組合作經(jīng)驗，具備f

3、的觀察能力，分析能 力，和實驗?zāi)芰Γ诶斫鈫栴}時，缺乏思維變通能力口知識遷移的能 力。在教學(xué)過程仍需以一些感性認(rèn)識作為依托，可以借助實驗或多媒體 電教手段，加強(qiáng)直觀性和形象性，以便學(xué)生理解和掌握。2 .學(xué)生的知識基礎(chǔ)：學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電場力和電場能的知識， 為學(xué)習(xí) 本節(jié)內(nèi)容奠定了 f的基礎(chǔ)。3 .學(xué)生的認(rèn)識困難：學(xué)生對于電容器這樣的非線性元件是第一次學(xué)習(xí)遇到。 由于電學(xué)概 念比較抽象，加之一般學(xué)生對電磁現(xiàn)象的感性認(rèn)識又較少就使得學(xué)生在 學(xué)習(xí)電學(xué)時普遍感到比較困難就所以電容器概念的教學(xué)成為本節(jié)的難 點. 0在靜電場的學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)很明確的知道驗電器是用于檢驗電荷 的存在及多少的，

4、但本節(jié)課中的驗電器卻變身為靜電計， 這需要學(xué)生在 理解電容的知識的基礎(chǔ)上才能理解其中的原理， 給學(xué)生在探究影響平行 板電容器電容大小的因素是設(shè)立了很大的障礙。教學(xué)目標(biāo)1 .知識與技能(1) 通過老師引導(dǎo)知道電容器的概念，認(rèn)識常見的電容器，通過動 畫感知電容器的充、放電現(xiàn)象以及充放電過程的能量轉(zhuǎn)換；(2)理解電容的概念及定義方法，掌握電容的定義公式、單位，并 學(xué)會應(yīng)用定義式進(jìn)行簡單的計算；(3)通過實驗了解影響平行板電容器電容大小的因素，了解平行板 電容器的電容公式，知道改變平行板電容器電容大小的方法。2 .過程與方法(1)通過觀察電容器的結(jié)構(gòu)和電容器的充放電過程，認(rèn)識實驗在物理學(xué)研究中的作用；

5、(2)通過類比定義電容器的電容，加深對比值定義法的認(rèn)識；(3)通過探究影響平行板電容器電容的大小實驗， 體會變量控制法 在物理實驗過程中的作用。3.情感態(tài)度與價值觀(1)體會電容器在實際生活的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)起探究新事物的興趣， 以及在學(xué)習(xí)生活中的獨立思考能力；(2)關(guān)注并思考與物理學(xué)相關(guān)的熱點問題。教學(xué)重點(1)理解電容器的定義式，掌握平行板電容器的決定式； (2)理解C=Q/U的物理意義。教學(xué)難點(1)電容器充、放電的本質(zhì)、電容的定義的得出；(2)探究影響平行板電容器電容大小的因素的實驗。教學(xué)策略設(shè)計1.教學(xué)方法(1)講授法教學(xué)是一種認(rèn)識過程，但存在其特殊性。往往不需要經(jīng)歷前人全部 的探索過

6、程，教師進(jìn)行形象生動、富于引導(dǎo)式的講解，來啟發(fā)學(xué)生思維 的體現(xiàn)。在講授的過程中，側(cè)重類比、對稱的思想。(2)類比法在學(xué)生感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，通過類比得到新的知識。(3)互動探究法將貫穿于整個教學(xué)過程中,讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)識沖突，使學(xué)生學(xué)會靈活 運(yùn)用，提高學(xué)習(xí)效率，強(qiáng)化學(xué)生的主動意識。(4)實驗探究法通過自己動手做實驗加深對知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力， 觀察能力。2.學(xué)法指導(dǎo)在學(xué)法指導(dǎo)上，讓學(xué)生嘗試思考、分析以及數(shù)學(xué)推導(dǎo)定性定量概括 物理規(guī)律；使學(xué)生在獲取知識過程中，領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法，同時得到科學(xué)思維方法的訓(xùn)練以及協(xié)作精神、探索精神等情感態(tài)度價值觀的教育。教學(xué)用具ppt課件，紙質(zhì)電容器，靜電計，

7、平行板電容器電視機(jī)與計算機(jī)線路板上這些大大小小設(shè)且同地，F(xiàn)V'新課"的圓柱形元件是什么呢？ n新舊知識類比，引出新帆得出電容器的概念,以及電容的概念。講概念解與于有美的所有知識。1 1u回歸導(dǎo)入，學(xué)會運(yùn)用 一解釋線路板上的電容器的作用。教學(xué)流程II課堂小結(jié)，回顧知識 一 回顧M節(jié)課所學(xué)知識，教學(xué)環(huán)節(jié)布置作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)完成課后練習(xí)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖設(shè)置問題，導(dǎo)入新課提問問題：1 .師：“不知道有沒有同學(xué)打開過 電視機(jī)或者電腦的線路板，在里面 看到這些圓柱形的元件，有同 學(xué)知道這是什么？ ”。2 .師：“不知道沒肩關(guān)系，相信經(jīng) 過這節(jié)課的學(xué)習(xí)大家會對這種元 件有所認(rèn)識，這個

8、器件叫做電容 器，在我們?nèi)粘Ｉ钪屑缰匾膽?yīng) 用，卜而我們T進(jìn)入今天的學(xué) 習(xí)?！?.大多數(shù)回答：“不知道?！迸囵B(yǎng)學(xué)生的 想象力，設(shè)問 啟發(fā)思考，引 起學(xué)生注意。激發(fā)學(xué)生的 求知欲，讓學(xué) 生帶著問題 進(jìn)入課堂。引入電容器及其概念結(jié)合新舊1.師：“顧名思義，電容器就是儲1.生：“我看到后兩學(xué)生通過觀知識，引出存電荷與電能的元件，像我們的手片錫箔紙，它們的察紙質(zhì)電容新概念機(jī)電池也是一個電容器。老師這里中間還后一片蠟器的構(gòu)造，自就有一個紙質(zhì)電容器，我請一位同紙。”身體驗電容學(xué)上來觀察一下它的構(gòu)造，并說出1 二。器并得出電你看到了什么?！比萜鞯亩x，培養(yǎng)學(xué)生的2.師：“好，說得很對，我們知道觀察能力與錫

9、箔是可以導(dǎo)電的也就是導(dǎo)體，而總結(jié)能力。蠟紙則是絕緣體。通過我們的動手發(fā)現(xiàn).紙質(zhì)電容器的結(jié)構(gòu)非常簡單，就是兩片金屬箔中間夾一層絕緣的蠟紙就構(gòu)成了一個電容器。其實，任何電容器都是由兩個絕緣的 金屬板組成，金屬極板之間的絕緣 物質(zhì)叫電介質(zhì)。”3.師：“那同學(xué)們跟著老師T來 總結(jié)出電容器是怎么構(gòu)成的：任何 兩個彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體 都構(gòu)成電容器。3.生：“任何兩個彼 此絕緣又互相靠近 的導(dǎo)體都構(gòu)成電容 器?！笔钩橄蟮倪^程形象化，便于學(xué)生的理解，再通過老講解充電與放電4 .師：”剛剛我們說了，電容器是 儲存電荷與電能的元件，那它是如 何，作的呢，卜而我們來觀察學(xué)習(xí) 電容器的工作過程。在學(xué)習(xí)之前老 帥

10、要給大家明確一個概念：電荷 事，大豕看看ppt,猜想一下這個 電容器的電荷量是多少,老師請幾 位同學(xué)來說說。”5 .師：“那到底這個電容器的電荷 量是多少呢？物理上，我們把任意 一個極板所帶電量的絕對值叫電 容器的電荷量，所以我們這里的電 荷量應(yīng)該是Q?！? .師：“卜囿我們就開始學(xué)習(xí)電容 器的充電過程與放電過程?！?.甲：電荷量是Q乙：電荷量時候-Q內(nèi)：電何里是2Q師的講解，使 得學(xué)生既能 感性的學(xué)習(xí)， 又能理性地 學(xué)習(xí)。7 .播放完后老師進(jìn)行詳細(xì)的講解 (1)有短暫充電電流，充電過程兩板Q U、E均增大。(2)充電過程是電源電能轉(zhuǎn)化為 電容器電場能的過程。(3)充電完畢斷開開關(guān)，電容器 所

11、帶的電荷量不變，電荷被儲存了 起來。8 .放電：充了電的電容器的兩板用 導(dǎo)線相連，使兩板上正、負(fù)電荷中 和的過程。再次上述的flash動畫(將開關(guān)k打 到另外一端)觀察其放電過程，觀察 完后，老師講解其詳細(xì)過程：9.生：“電容器的 作用是儲存電荷與 電能?！?1)有短暫放電電流，放電過程 兩板Q、U、E均減小。(2)放電過程是電容器電電場能 轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。9 .”看了剛剛的動畫，請同學(xué)們總 結(jié)出電容器的作用，聯(lián)想剛上課時 老師的語言?！?0.師：“很好，電容器就是儲存電 荷與電能的電學(xué)元件。”講解電容器的電容11 .師：“在前面的學(xué)習(xí)中，我們 已經(jīng)了解到了在充電結(jié)束后，兩極 板間分

12、布著電荷，兩級板間存在著 電場，那么電荷量與電場會有某種 聯(lián)系嗎？接卜來，我們就來學(xué)習(xí)這 個問題。通過動畫演示，觀察到了 電容器的充放電過程，認(rèn)識到了電 容器能夠儲存電荷。那么，如果老 師手上后兩個電容器，我們該如何 判斷哪個電容器儲存的電荷量大 呢？學(xué)習(xí)了卜面的知識，大家就可 以回答這個問題了?！?2 .師：“同樣的，我們用水容器 類比電容器，老帥手上有一個裝滿 水的水杯，這個水杯能容納多少水 呢？”13 .師：“將杯子里的水倒掉一半， 水杯儲存水的能力下降了嗎？”14 .師：“將水杯里的水全部倒掉， 水杯儲存水的能力變了嗎？”12 .生：“一杯水?！?3 .生：“沒有？”14 .生：“沒有

13、。”類比法得出 電容的概念， 學(xué)生印象更 深刻，理解的 更深入，在頭 腦里建立物 理模型。15 .師：“由此我們可以得到什么 結(jié)論呢？對，只要杯子的大小沒有 發(fā)生改變，那么無論杯子中有沒有 裝水，杯子容納水的能力不變，即 水杯容納水的能力僅與杯子的固 有屬性有關(guān)。類比于水杯容納水， 對于同一個電容器來說，它儲存電 荷的多少與它極板上所帶的電荷 量有關(guān)嗎？”16 .師：“如何定量的對電容器容 納電荷這個固有屬性進(jìn)行分析 呢？在物理學(xué)中呀，我們定義了一 個新的物理量C來表征電容器儲存 電荷的本領(lǐng)。并且通過大量的實踐 表明，C等于充電后兩極板的電荷 量與兩極板間的電壓的比值，即 C=Q/U。學(xué)習(xí)了電

14、容的大小，下面 我們來認(rèn)識一下它的單位?！?7 .師：“電容C在國際單位制中 的單位是法拉，簡稱法，我們在實 際生活中，通常也會用到PF ,以 F,他們之間的換算方式如ppt上所 示?！?8 .師：“下面我們看一個例題， 來鞏固剛剛學(xué)的知識，大家先看， 老師請一位同學(xué)起來回答。某一電15.生：“沒有關(guān)系?！?8.生:"1)2X10-72 ) 2M0-73) 2X10-7”鞏固學(xué)習(xí)的 知識，加深理 解。容器，所帶的電荷量為4X10-6 C , 兩級板的電勢差為20V,求(1)電容器的電容(2)當(dāng)所帶的電量減半時，電容器的電容為多少(3)如果電容器/、帶電時。19.師：“很好，這題說明了

15、電容 器的電容與 電容器是否帶電，與 帶電量的多少無關(guān)?！被貧w導(dǎo)入， 學(xué)會運(yùn)用20 .師：“學(xué)習(xí)了電容這個概念， 我們回到老帥開始提的那個問題 上，如何判斷兩個電容器中哪一個 儲存電荷的本領(lǐng)大呢？”21 .回答的非常好，解決了這個問 題了，我們今天的課程就要結(jié)束。18.將電容器接入 相同的電路中，使 得其充電完畢后兩 極板間的電勢差相 同，然后測量極板 上所帶的電荷量， 因為C=Q/U電勢 差相同，則通過電 荷量的大小就可以 判別出哪一個電容 器容納電荷的本領(lǐng) 大。讓學(xué)生判斷 兩電容器電 容的大小，一 方面讓學(xué)生 學(xué)會運(yùn)用，另 一方面體現(xiàn) 課堂的完整 性。課堂小結(jié)， 回顧知識22.師：“我們來回顧一下今天我 們學(xué)習(xí)了什么，我們學(xué)習(xí)了電容器 的概念，知道了電容器的充電過程 與放電過程，還學(xué)習(xí)了電容的概念 及定義式，物理意義，明白了電容跟著老師一起回顧與電容器是否帶電和帶電量的多少無關(guān)。”提出問題，課后思考23.師：“好了，我們這節(jié)課就上 到這兒了，同學(xué)們下去后思考這個 問題，電容既然是電容器的固有屬 性，那么電容與電容器的哪些固有 屬性有美呢?我們將在卜.節(jié)課