《电容器的电容》课堂教学设计Word格式.docx

1、环环相扣，步步深入，最终实现让学生在科学探究的过程中，掌握知识，领悟方法，完成知识建构。二、 背景和教学任务简介 1、 教材分析电容器的电容是普通高中课程标准实验教科书物理（选修3-1）（人民教育出版社）第一章第8节的内容。主要包括：电容器的结构和工作原理，电容概念及其定义式，平行板电容器电容与各因素的关系，平行板电容器电容的决定式，还有电容器的应用和分类等等。本节内容体现的是电场知识在生活中的一个具体应用，也是后面学习LC振荡电路、交变电路和电子线路的必备知识，在教材中起着承上启下的重要作用。2、 学情分析在学习本节课之前，学生已经学习了电场的知识，为学习本节内容奠定了一定的基础。但电容器对

2、于学生来讲应该说非常陌生的，电容器的充放电过程和电容概念，也非常抽象，还有学生对电容器的电容由哪些因素决定也需要有一个逐渐认识的过程，因此在教学中，需要多增设实验，并注意从学生已有的知识出发，通过探究实验、协作交流、分析论证和归纳结论等方式和过程，让学生很自然的理解和接受新知识，同时培养和提高学生实验观察、科学探究、分析论证、归纳概括等诸多方面的能力。三、 教学目标知识与能力1知道电容器及其结构。知道电容器充电过程和放电过程中电流、电压与能量的变化特点2理解电容器电容的概念及其定义式，并能用来进行有关的应用。学会用类比法、实验探究法，比值定义法研究和处理问题。3知道平行板电容器的电容与哪些因素

3、有关，有什么关系。进一步熟悉控制变量法的使用。4理解公式及其含义,关能用它来分析问题。过程与方法1.让学生经历研究电容器充电和放电的过程，经历探究电容器的电容定义的过程以及平行板电容器电容与它自身因素关系的过程，从而更深层次的理解概念，巩固知识。2.掌握讨论法、实验法、类比法、比值定义法，控制变量法等研究问题的方法。情感、态度与价值观1在教学过程中渗透事物本质是自身的因素，即内因决定外因，不由外因决定观点2培养学生实事求是的科学精神。3进一步形成研究和解决问题的物理思维。四、重点和难点重点：1电容器工作原理、2电容的概念的理解和电容定义式的得出3.平行板电容器电容与它自身因素关系的探究4电容定

4、义式和决定式的应用难点：1.电容器充电过程和放电过程的理解 2.电容容电容概念的理解 3.平行板电容器电容与它自身因素关系的探究五、教学方法比值定义法、类比法、实验探究法、控制变量法等六、教学资源多媒体教学设备、闪光灯、电容器、静电计、起电机、平行板电容器、电介质、铁架台、电路示教板、电源、电容器若干、导线若干、电脑、实物投影仪。七、教学流程八、 教学过程通过演示让闪光灯闪光的过程，激发学生探究电容器能够储存电荷和产生电火花的原因，从而开始第一知识环节的探究。一、电容器1 结构展示电容器的内部结构，让学生直接感知电容器的构造。两层相距很近的平行金属薄片中间夹上一层绝缘物质就组成了一个电容器。物

5、理上，把这两层金属薄片叫做电容器的_，中间的绝缘物质称为_，为了使用方便在两极板上连接两根导线任意两个彼此绝缘又相隔很近的导体，都可以看成电容器。用符号_来表示。2 充电和放电在学生了解了电容器结构的基础上，探究电容器充电过程和放电过程的特点。充电过程和放电过程的概念充电过程：我们把电容器接入电源，两极板带上等量异种电荷的过程称之为充电电程，并且把电容器充电后，任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量，用“Q”表示。放电过程：用导线把充电后的电容器的两极板相连,使两极板上正、负电荷中和的过程。在学生明确充电过程和放电过程概念的基础上分析电容器储存电荷和放电的原理。通过演示实验，让学生观察充电

6、过程和放电过程中电势差和电流的变化。获得具体形象的感性认识。根椐观察和分析，总结充电过程和放电过程的特点。（师生一起总结）充电过程和放电过程的特点充电过程的特点1、充电的时间很短。2、充电电流电流由大变小，瞬间变为0，电容器两极板间电势差随电荷量的增加而增大，最后和电源电压相等，充电过程结束。3、从电源中获得能量以电场能的形式储存在电容器中，极板间形成电场。放电过程的特点：（学生总结）1 _2_3（从能量转化的观点）_ 二、电容 C1.物理意义的探究实验分析实验电路图如图所示，电容器1、2为相同的电容器。当单刀双掷开关打到a点时，电源给电容器1充电，打开开关S1，电容器1充电结束，保持开关S2

7、断开，将开关S1打到b点时，电容器1会给电容器2充电，充电结束后，因为两电容相同，电量会平分，则此时电容器1所带的电荷量为最开始的一半，再将开关S1断开，将S2闭合，此时电容2被短接放电。放电结束，断开S2，再将开关S1打到b点，电容器1会再次给电容器2充电，充电结束后，电容器1的电量会变为原来的1/4。实验操作将电容器两端接电压表，按照上面的分析进行操作，观察电压表的示数，并记录在下面的表格内。电容器1所带的 电荷量电容器1充电结束后 Q电容器1第一次给电容器2充电结束后为Q/2电容器1第二次给电容器2充电结束后为Q/4电容器两极板间的电势差通过观察演示实验中电压表示数随两极板间电荷量的改变

8、情况，总结得出：一个电容器两极板间的电势差随电容器所带电荷量的减少而减小，成_，比值是一个_，我们用常数C来表示。探究常数C的物理意义:_2.电容的定义式注意：（1）根据C=Q/U ，对不同的电容器,Q相同,U大,C小，或者U相同时，Q大，C也大.但不能认为C与Q 成正比,与U 成反比。（2） 电容是电容器的一种属性，由自身的因素决定 （3）适用于任何电容器电容的计算3.电容的单位基本单位:法拉（F） 1F=1C/V常用单位:微法（uF） 、皮法（pF）换算关系： 1F = 106 = 1012pF请完成下面的一道练习两个不同的电容器、，所带的电荷量均为106，两极板电势差分别为、，则这两个电

9、容器的电容大小分别为_（单位用F表示）猜想：电容是电容器本身的一种属性。不同的电容器电容为什么不同？它到底又和哪些因素有关呢？三、平行板电容器探究平行板电容器电容与极板间距、正对面积、电介质相对介电常数的关系1实验目的探究平行板电容器与板间距间、正对面积、板间绝缘介质相对介电常数（与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数）的关系。2实验方法控制变量法：控制其他因素不变，依次只改变两板间的距离，再只改变正对面积，最后再控制板间距离和正对面积都不变，插入和拔出电介质。然后根据 进行分析得出结论。根据公式，电量Q一定时，电势差U的变化可反应出电容器电容C的变化U越大，C越小， U越小，C越大3实

10、验器材两块金属板（组成平行板电容器）静电计（使用时金属球与金属外壳分别与电容器两极板连接，指针张角可反映出两极板间的电势差，张角越大，则两极板间电势差越大）起电机（用来感应起电，接触极板可使极板带电） 电介质（刀形云母，相对介电常数大于空气）4进行实验根据指针张角的大小变化，将电势差的变化填入下面的表格中，并分析出电容C的变化（注意先记录张角变化，再进行电势差与电容的变化分析）：d增大d减小S增大S减小插入电介质拔出电介质电势差U电容C通过分析得出结论（1）.电容器的电容随两极板间距离的增大而_， 随两极板间距离的减小而_。（2）.电容器的电容随两极板间正对面积的增大而_， 随正对面积的减小而

11、_。（3）.电容器的电容随电介质相对介电常数的增大而_，随电介质相对介电常数的减小而_。5平行板电容器的定义式： 教师引导学生进一步总结：这个公式反映了电容器的电容与电介质的介电常数成正比，与极板正对面积成正比，与它的板间距离成反比，。也进一步的说明了电容器电容与电量、电势差无关。就由它本身的性质决定。因此，也将这个式子称之为电容的决定式。四、常用电容器1.固定电容器：电容固定不变.2.可变电容器 通过改变两极板间的正对面积或距离来改变电容。3.电容器使用时需要注意 a.电解电容器 ：正负极不能接反，不 能接交流电。 b.工作电压额定电压击穿电压 五、知识结构通过和学生一起进行课堂教学总结，帮

12、助学生形成本节课的知识结构六、思考与练习 思考与练习环节，加深学生对所学知识的理解，巩固学生学习新知。思考与练习.如图所示，先接通开关S 使平行板电容器充电，然后断开S ，则当增大两板间距离时，两板间电场强度E 的变化情况为（ ）A.E 变大 B.E 变小C.E 不变 D.E 不能确定若开关S 闭合后不断开，则当增大两板间距离时，两板间电场强度E 的变化情况为（ ）七、知识延伸（课后作业）如图所示，先接通开关S 使平行板电容器充电，然后断开S ，则当增大两板正对面积时，两板间电场强度E 的变化情况为（ ）若开关S 闭合后不断开，则当增大两板正对面积时时，两板间电场强度E 的变化情况为 （ ）九

13、、 板书设计1-8 电容器的电容一、 电容器 三、平行板电容器1、结构2充电 放电 二、 电容 C 四、常用电容器一十、 教学反思本节课的教学设计思路打破了以往的传统设计，从向学生的调查询问看，学生对我处理电容器的电容这节内容所采取的教学方法相当满意。这节内容从认识电容器的结构入手，通过研究充电过程和放电过程，利用类比法，比值定义法得到了电容的定义式，再依据这个式子，用控制变量法研究了平行板电容器，得出了平行板电容器的决定式，最后又研究学习了电容器在生活中的应用。教学过程中设置了大量的实验，注重了前后知识之间的联系，尽量做到了让学生思考、学生回答问题、学生解决问题，以此来体现新课程标准所倡导的

14、在实验探索中求知，在合作交流中学习，实现三维目标的教学。当然在设计的过程中也感到了一些困惑和不足：1、学生亲自动手操作的有些少，不是学生不想操作，只是限于条件，没有满足学生的这一要求，现在想来还是感觉有些遗憾。2、由于时间的关系，留给学生思考的时间还是比较少，造成个别学生跟不上教学的节奏，当然收获也就少。下一步还需要在这方面再研究、再学习。附导学案【学习目标】（一）知识与技能1.知道电容器及其结构。2.理解电容器电容的物理意义及其定义式3.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系。4.理解公式及其含义,并能用它来分析问题。（二）过程与方法经历研究电容器充电过程和放电过程的过程，经历探究

15、电容器的电容定义的过程以及探究平行板电容器电容与它自身因素的关系的过程。从而更深层次的理解概念，巩固知识，进一步掌握讨论法、实验法、类比法、比值定义法，控制变量法等研究问题的科学方法。（三）情感、态度与价值观1形成事物本质是自身的因素，即内因决定外因，不由外因决定的观点。2形成实事求是的态度，积极思考、勤于动手，大胆实践。【学习探究】1结构物理上，把这两层金属薄片叫做电容器的_ _，中间的绝缘物质称为_。2充电和放电1充电的时间很短。2充电电流电流由大变小，瞬间变为0，电容器两极板间电势差随电荷量的增加而增大，最后和电源电压相等，充电过程结束。3从电源中获得能量以电场能的形式储存在电容器中，极

16、板间形成电场。1 _2_3（从能量转化的观点）_ 当单刀双掷开关打到a点时，电源给电容器1充电，打开开关S1，电容器1充电结束，保持开关S2断开，将开关S1打到b点时，电容器1会给电容器2充电，充电结束后，因为两电容器相同，电量会平分，则此时电容器1所带的电荷量为最开始的一半，再将开关S1断开，将S2闭合，此时电容2被短接放电。 一个电容器两极板间的电势差和电容器所带电荷量成_,比值是一个_.我们用常数C来表示. 探究常数C的物理意义:_公式的理解：法拉（F） 1F=1C/V常用单位:106，两极板电势差分别为、，则这两个电容器的电容大小分别为_（单位用F表示）2实验方法然后根据 进行分析得出结论。静电计（使用时金属球与金属外壳分别与电容器两极板连接，指针张角可反映出两板间的电势差，张角越大，则两板间电势差越大）起电机（感应起电，接触极板可使极板带电） 电介质（“刀形”云母板，相对介电常数大于空气）4 进行实验（2）.电容器的电容随两极板间正对面积的增大而_， 随极板正对面积的减小而_。 通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容.正负极不能接反，不能接交流电.若开关S 闭合后不断开，则当增大两板间距离时，两板间电场强度E 的变化情况为（ ）（提示第一个选择将E=U/d，U=Q/C，C=三个公式联立即可解出答案）