1、電容器和電容教學設計課題電容器和電容課型新授課教學課時1課時教學對象高中二年級學生教材教科版高中物理選修3-1第一章第6節教材分析1 .教材的地位和作用：本節課的教學內容是高中物理教科版物理選修 3-1，第一章靜電場， 第六節的電容器和電容，主要包括電容器的結構、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。它是學完勻強 電場后的一個重要應用，強化所學過的知識并加以深化，同時也為后面 學習交流電路(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、生產技術和科學研究有著密切的關系，

2、 因 此學習這部分知識有著廣泛的現實意義。2 .課程標準要求(1)觀察常見電容器的結構，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 生活中的一些現象。3 .教材內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、電勢的關系。最后，探究影響平 行板電容器電容大小的因素。學情分析1 .學生的邏輯思維：高二學生認知水平提高，好奇心強，有較強的探究 欲望，同時也有過較多的小組合作經驗，具備f

3、的觀察能力，分析能 力，和實驗能力，但在理解問題時，缺乏思維變通能力口知識遷移的能 力。在教學過程仍需以一些感性認識作為依托，可以借助實驗或多媒體 電教手段，加強直觀性和形象性，以便學生理解和掌握。2 .學生的知識基礎：學習本節課之前，學生已經學習了電場力和電場能的知識， 為學習 本節內容奠定了 f的基礎。3 .學生的認識困難：學生對于電容器這樣的非線性元件是第一次學習遇到。 由于電學概 念比較抽象，加之一般學生對電磁現象的感性認識又較少就使得學生在 學習電學時普遍感到比較困難就所以電容器概念的教學成為本節的難 點. 0在靜電場的學習中學生已經很明確的知道驗電器是用于檢驗電荷 的存在及多少的，

4、但本節課中的驗電器卻變身為靜電計， 這需要學生在 理解電容的知識的基礎上才能理解其中的原理， 給學生在探究影響平行 板電容器電容大小的因素是設立了很大的障礙。教學目標1 .知識與技能(1) 通過老師引導知道電容器的概念，認識常見的電容器，通過動 畫感知電容器的充、放電現象以及充放電過程的能量轉換；(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 學會應用定義式進行簡單的計算；(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構和電容器的充放電過程，認識實驗在物理學研究中的作用；

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.情感態度與價值觀(1)體會電容器在實際生活的廣泛應用，培養起探究新事物的興趣， 以及在學習生活中的獨立思考能力；(2)關注并思考與物理學相關的熱點問題。教學重點(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。教學難點(1)電容器充、放電的本質、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。教學策略設計1.教學方法(1)講授法教學是一種認識過程，但存在其特殊性。往往不需要經歷前人全部 的探索過

6、程，教師進行形象生動、富于引導式的講解，來啟發學生思維 的體現。在講授的過程中，側重類比、對稱的思想。(2)類比法在學生感性認識的基礎上，通過類比得到新的知識。(3)互動探究法將貫穿于整個教學過程中,讓學生產生認識沖突，使學生學會靈活 運用，提高學習效率，強化學生的主動意識。(4)實驗探究法通過自己動手做實驗加深對知識的理解，培養學生的動手能力， 觀察能力。2.學法指導在學法指導上，讓學生嘗試思考、分析以及數學推導定性定量概括 物理規律；使學生在獲取知識過程中，領會物理學的研究方法，同時得到科學思維方法的訓練以及協作精神、探索精神等情感態度價值觀的教育。教學用具ppt課件，紙質電容器，靜電計，

7、平行板電容器電視機與計算機線路板上這些大大小小設且同地，FV'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回歸導入，學會運用 一解釋線路板上的電容器的作用。教學流程II課堂小結，回顧知識 一 回顧M節課所學知識，教學環節布置作業，鞏固學習完成課后練習教師活動學生活動設計意圖設置問題，導入新課提問問題：1 .師：“不知道有沒有同學打開過 電視機或者電腦的線路板，在里面 看到這些圓柱形的元件，有同 學知道這是什么？ ”。2 .師：“不知道沒肩關系，相信經 過這節課的學習大家會對這種元 件有所認識，這個

8、器件叫做電容 器，在我們日常生活中肩重要的應 用，卜而我們T進入今天的學 習。”1.大多數回答：“不知道。”培養學生的 想象力，設問 啟發思考，引 起學生注意。激發學生的 求知欲，讓學 生帶著問題 進入課堂。引入電容器及其概念結合新舊1.師：“顧名思義，電容器就是儲1.生：“我看到后兩學生通過觀知識，引出存電荷與電能的元件，像我們的手片錫箔紙，它們的察紙質電容新概念機電池也是一個電容器。老師這里中間還后一片蠟器的構造，自就有一個紙質電容器，我請一位同紙。”身體驗電容學上來觀察一下它的構造，并說出1 二。器并得出電你看到了什么。”容器的定義，培養學生的2.師：“好，說得很對，我們知道觀察能力與錫

9、箔是可以導電的也就是導體，而總結能力。蠟紙則是絕緣體。通過我們的動手發現.紙質電容器的結構非常簡單，就是兩片金屬箔中間夾一層絕緣的蠟紙就構成了一個電容器。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 物質叫電介質。”3.師：“那同學們跟著老師T來 總結出電容器是怎么構成的：任何 兩個彼此絕緣又互相靠近的導體 都構成電容器。3.生：“任何兩個彼 此絕緣又互相靠近 的導體都構成電容 器。”使抽象的過程形象化，便于學生的理解，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，卜而我們來觀察學習 電容器的工作過程。在學習之前老 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 荷量應該是Q。”6 .師：“卜囿我們就開始學習電容 器的充電過程與放電過程。”4.甲：電荷量是Q乙：電荷量時候-Q內：電何里是2Q師的講解，使 得學生既能 感性的學習， 又能理性地 學習。7 .播放完后老師進行詳細的講解 (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化為 電容器電場能的過程。(3)充電完畢斷開開關，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 導線相連，使兩板上正、負電荷中 和的過程。再次上述的flash動畫(將開關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 轉化為其他形式能量的過程。9 .”看了剛剛的動畫，請同學們總 結出電容器的作用，聯想剛上課時 老師的語言。”10.師：“很好，電容器就是儲存電 荷與電能的電學元件。”講解電容器的電容11 .師：“在前面的學習中，我們 已經了解到了在充電結束后，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 聯系嗎？接卜來，我們就來學習這 個問題。通過動畫演示，觀察到了 電容器的充放電過程，認識到了電 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？學習了卜面的知識，大家就可 以回答這個問題了。”12 .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。”13 .生：“沒有？”14 .生：“沒有

13、。”類比法得出 電容的概念， 學生印象更 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 結論呢？對，只要杯子的大小沒有 發生改變，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。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 量有關嗎？”16 .師：“如何定量的對電容器容 納電荷這個固有屬性進行分析 呢？在物理學中呀，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。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。學習了電

14、容的大小，下面 我們來認識一下它的單位。”17 .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。”18 .師：“下面我們看一個例題， 來鞏固剛剛學的知識，大家先看， 老師請一位同學起來回答。某一電15.生：“沒有關系。”18.生:"1)2X10-72 ) 2M0-73) 2X10-7”鞏固學習的 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。”回歸導入， 學會運用20 .師：“學習了電容這個概念， 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 大。讓學生判斷 兩電容器電 容的大小，一 方面讓學生 學會運用，另 一方面體現 課堂的完整 性。課堂小結， 回顧知識22.師：“我們來回顧一下今天我 們學習了什么，我們學習了電容器 的概念，知道了電容器的充電過程 與放電過程，還學習了電容的概念 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。”提出問題，課后思考23.師：“好了，我們這節課就上 到這兒了，同學們下去后思考這個 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.節課