2024-2025學年高中物理第1章6電容器和電容7靜電的應用及危害教學實錄教科版選修3-1學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：2024-2025學年高中物理第1章6電容器和電容7靜電的應用及危害教學實錄

2.教學年級和班級：高一年級1班

3.授課時間：2024年9月10日星期二第3節課

4.教學時數：1課時核心素養目標1.培養學生的科學探究能力，通過實驗探究電容器的工作原理和電容量的影響因素。

2.提升學生的科學思維能力，引導學生運用物理知識分析靜電現象，理解靜電的應用和潛在危害。

3.強化學生的社會責任感，使學生認識到科學知識在改善生活質量和保障安全方面的作用。教學難點與重點1.教學重點

-理解電容器的工作原理，包括電容器充電和放電過程中的電荷分布和電場變化。

-掌握電容量的計算公式和影響因素，能夠根據電容器的結構和介質材料計算其電容量。

-分析靜電現象在生活中的應用，如靜電除塵、靜電噴涂等。

2.教學難點

-電容器充電和放電過程中電場和電荷分布的動態變化理解，學生可能難以直觀把握。

-電容量的計算在實際應用中的復雜性和多樣性，如不同介質和形狀對電容量的影響。

-靜電危害的理解和防范，學生需要將理論知識與實際生活中的靜電現象相結合，理解靜電放電的潛在風險。例如，在電子設備中，靜電放電可能導致設備損壞或數據丟失。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節課所需的教科版選修3-1教材。

2.輔助材料：準備與電容器和電容相關的圖片、電容器的結構圖、靜電現象的視頻等多媒體資源。

3.實驗器材：準備電容器、電壓表、電阻、導線等實驗器材，確保實驗的順利進行。

4.教室布置：設置分組討論區，為學生提供實驗操作臺，確保教學環境整潔、安全。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發布預習任務：通過在線平臺發布預習資料，如PPT展示電容器的基本概念和靜電現象的視頻，明確預習目標是理解電容器的基本原理和靜電應用。

設計預習問題：圍繞“電容器的工作原理”設計問題，如“電容器是如何儲存電荷的？”和“電容器在電路中有什么作用？”

監控預習進度：通過平臺查看學生提交的預習筆記和問題，確保學生有準備地進入課堂。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生閱讀預習資料，初步了解電容器的基本原理。

思考預習問題：學生針對預習問題進行思考，提出自己的疑問。

提交預習成果：學生提交預習筆記和問題列表，為課堂討論做準備。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：通過預習引導學生主動學習。

信息技術手段：利用在線平臺促進預習資源的共享和監控。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過靜電放電的實驗視頻導入新課，激發學生對靜電現象的好奇心。

講解知識點：講解電容器的定義、結構、電容量的計算方法等核心知識點。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生根據電容器的原理設計簡單的靜電應用裝置。

解答疑問：針對學生在討論中提出的問題，進行現場解答和指導。

學生活動：

聽講并思考：學生認真聽講，積極思考電容器的工作原理。

參與課堂活動：學生積極參與小組討論，動手操作實驗。

提問與討論：學生提出自己的疑問，與其他同學進行討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過講解幫助學生掌握電容器的核心知識。

實踐活動法：通過小組討論和實驗活動，讓學生在實踐中應用所學知識。

合作學習法：通過小組合作，培養學生的團隊協作能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業：布置設計電容器電路的作業，要求學生設計并分析電路。

提供拓展資源：推薦相關書籍和在線資源，如電容器在電子設備中的應用案例。

反饋作業情況：批改作業，提供反饋，鼓勵學生進一步探索。

學生活動：

完成作業：學生根據作業要求，設計電路并分析其工作原理。

拓展學習：學生利用推薦資源進行深入學習，了解電容器在現實世界中的應用。

反思總結：學生反思自己的學習過程，總結經驗教訓。學生學習效果學生學習效果主要體現在以下幾個方面：

1.知識掌握方面：

學生通過學習電容器和電容的相關內容，能夠理解電容器的工作原理，掌握電容量的計算方法。他們能夠區分電容器在電路中的作用，如濾波、耦合、旁路等。在學習靜電的應用及危害后，學生能夠認識到靜電在日常生活和工業生產中的應用，如靜電噴漆、靜電復印等，同時也能理解靜電放電的潛在危害，如電子設備損壞、火災等。

2.能力提升方面：

通過本節課的學習，學生的科學探究能力得到提升。他們能夠運用實驗方法驗證電容器的工作原理，如通過測量電容器的充放電電流和電壓變化來觀察電荷的儲存和釋放過程。此外，學生在分析靜電現象時，能夠結合實際案例，如靜電除塵器的原理，提高了解決實際問題的能力。

3.思維發展方面：

學生在學習過程中，不斷遇到新問題，如電容器的極板間距、介質材料對電容量影響等，這促使他們進行深入思考和探究。通過解決這些問題，學生的邏輯思維和分析能力得到鍛煉，能夠從多個角度分析問題，提出合理的解決方案。

4.實踐操作能力方面：

在實驗環節，學生親自操作電容器和電路，通過實際操作加深對電容器原理的理解。他們學會了使用電壓表、電阻等實驗器材，提高了實驗技能。同時，學生在設計靜電應用裝置時，能夠將理論知識與實際操作相結合，提高動手能力。

5.團隊合作能力方面：

在小組討論和實驗操作中，學生需要與同伴協作，共同完成任務。這有助于培養學生的團隊合作精神，提高溝通能力和協調能力。在討論過程中，學生可以互相學習，取長補短，共同提高。

6.價值觀培養方面：

通過學習靜電的應用及危害，學生認識到科學知識在改善生活質量和保障安全方面的作用。他們開始關注科技發展對人類生活的影響，培養了對科學技術的敬畏之心。同時，學生在學習過程中，學會了尊重他人、關心社會，增強了社會責任感。

7.學習興趣激發方面：

通過豐富的實驗、多媒體資源和實際案例，學生對本節課的學習內容產生了濃厚興趣。他們愿意主動探索相關知識，拓寬知識面，提高自身綜合素質。典型例題講解1.例題一：

已知一個平行板電容器，兩板間距為2mm，板面積為0.1m2，兩板間充滿介電常數為ε?的空氣。求該電容器的電容。

解答：

電容器的電容公式為C=ε?A/d，其中A為板面積，d為板間距，ε?為真空介電常數。

代入數據得C=ε?*0.1/0.002≈5.0×10??F。

2.例題二：

一個電容器由兩個相同面積的平行板組成，極板間距為10cm，介電常數為ε?的空氣。若電容器的電容量為50μF，求電容器兩板間的電壓。

解答：

電容的公式為C=Q/V，其中Q為電荷量，V為電壓。

已知電容C=50μF=50×10??F，假設電容器充滿電荷Q，則有Q=CV。

為了找到電壓V，我們需要知道電荷量Q。假設電容器的電荷量為Q，則Q=CV=50×10??F*V。

電荷量Q也可以通過極板面積和電場強度E來計算，即Q=AE，其中A為極板面積，E為電場強度。

電場強度E可以通過電容器的電壓V和極板間距d來計算，即E=V/d。

結合上述公式，我們得到Q=(V/d)A。

將Q的表達式代入C=Q/V，得到C=(V/d)A/V，簡化后得到V=C*d/A。

代入數據得V=50×10??F*0.1m/0.1m2=5V。

3.例題三：

一個電容器由兩個極板組成，極板間距為5mm，介電常數為ε?的空氣。若電容器的電容為200pF，求電容器充滿電荷時每個極板上的電荷量。

解答：

電荷量Q可以通過電容C和電壓V來計算，即Q=CV。

已知電容C=200pF=200×10??F，電壓V未知。

為了找到電荷量Q，我們需要知道電壓V。假設電容器的電壓為V，則Q=200×10??F*V。

電壓V可以通過電容C和極板間距d來計算，即V=C*d/ε?。

代入數據得V=200×10??F*5×10?3m/(8.85×10?12F/m)≈1.13V。

現在我們有了電壓V，可以計算電荷量Q。

代入數據得Q=200×10??F*1.13V≈0.226μC。

4.例題四：

一個電容器由兩個極板組成，極板間距為3cm，介電常數為ε?的空氣。若電容器的電容為150μF，求當電容器的電壓為300V時，電容器中的電荷量。

解答：

電荷量Q可以通過電容C和電壓V來計算，即Q=CV。

已知電容C=150μF=150×10??F，電壓V=300V。

代入數據得Q=150×10??F*300V=45μC。

5.例題五：

一個電容器由兩個極板組成，極板間距為4mm，介電常數為ε?的空氣。若電容器的電容為250pF，求當電容器的電壓從0V增加到100V時，電容器中的電荷量變化量。

解答：

電荷量變化量ΔQ可以通過電容C和電壓變化量ΔV來計算，即ΔQ=CΔV。

已知電容C=250pF=250×10??F，電壓變化量ΔV=100V-0V=100V。

代入數據得ΔQ=250×10??F*100V=25μC。板書設計①電容器基本概念

-電容器的定義

-電容的定義和公式

-電容的單位（法拉）

②電容器的工作原理

-電