電容器的電容教學(xué)設(shè)計(jì)

1、. 山東省優(yōu)質(zhì)課評(píng)選教學(xué)設(shè)計(jì)方案高中物理（人教版選修3-1） 第一章 靜電場(chǎng) 第8節(jié) 電容器的電容 山東省成武第一中學(xué) 王其林2012.10.第一章 靜電場(chǎng)第8節(jié) 電容器的電容教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能（1）知道電容器的概念，認(rèn)識(shí)常見的電容器，通過實(shí)驗(yàn)感知電容器的充、放電現(xiàn)象。（2）理解電容的概念及定義方法，掌握電容的定義公式、單位，并會(huì)應(yīng)用定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。（3）通過實(shí)驗(yàn)了解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的電容大小的方法。2、過程與方法（1）經(jīng)歷影響平行板電容器電容因素的探究過程，體會(huì)其中蘊(yùn)涵的思想方法：控制變量法，提出問題，定性分析

2、、實(shí)驗(yàn)探究與定量分析相結(jié)合等；（2）通過實(shí)驗(yàn)與觀察，了解電容器的構(gòu)造和特點(diǎn)，通過類比法理解電容器的電容概念。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）培養(yǎng)學(xué)生閱讀、觀察、分析、思考的能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)解決未知知識(shí)的能力。（2）滲透事物的本質(zhì)是有自身的因素即內(nèi)因決定，不由外因決定的觀點(diǎn)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】1、 教學(xué)重點(diǎn) 電容的概念；探究影響平行板電容器電容大小的因素。2、教學(xué)難點(diǎn) （1）理解電容器電容的概念及定義式，并能用它來進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。 （2）研究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)探究。【課時(shí)安排】 1課時(shí)【教學(xué)方法】 問題討論，理論探究與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合，類比方法，動(dòng)畫模擬?！窘虒W(xué)用具】 靜電計(jì)，

3、平行板電容器，電介質(zhì)板，電池組，導(dǎo)線，開關(guān)，多媒體與課件。【教學(xué)過程】情景導(dǎo)入攝影時(shí)，攝影光線不足，你一定知道用閃光燈，可你知道閃光的能量是從哪里來的嗎？它來自電容器！下圖是一種帶有內(nèi)置閃光燈的照相機(jī)，相機(jī)內(nèi)就裝有相機(jī)閃光燈容量很大的電容器，你想探究一下什么是電容器嗎？合作探究 圖片展示電視、電腦等線路板 提出課題：電容器到底是什么樣的元件？它的作用、構(gòu)造、原理是什么？本節(jié)課就要研究這些問題。探究點(diǎn)一：電容器 通過課件展示和實(shí)物觀察，學(xué)生從感性上認(rèn)識(shí)電容器。提高學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的興趣。1、概念：實(shí)際上，任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。AabsCE2、充電、放電 演示：連接如

4、圖的電路 現(xiàn)象觀察：當(dāng)接a時(shí)，G偏轉(zhuǎn) 當(dāng)接b時(shí)，G反偏轉(zhuǎn) 分析：充電 充電電流，電能 電場(chǎng)能 放電 放電電流；電場(chǎng)能 其他形式能量探究點(diǎn)二：電容（重難點(diǎn)）1、根據(jù)閱讀材料1，類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義及定義式，推理得出電容的定義及定義式。閱讀材料2：在電場(chǎng)強(qiáng)度一節(jié)中，公式反映了電場(chǎng)在這點(diǎn)的性質(zhì)，電場(chǎng)強(qiáng)度E是電場(chǎng)本身決定的，與電場(chǎng)力F和電荷量q均無關(guān)。我們應(yīng)該如何理解電容器的電容的定義式呢？閱讀材料3：hhABC圓柱型水杯容器的儲(chǔ)水問題：如圖所示：水位每升高h(yuǎn)，試比較A、B、C的儲(chǔ)水量V的大小，哪個(gè)儲(chǔ)水本領(lǐng)大？如何反映其儲(chǔ)水本領(lǐng)？問題3：我們將電容器與圓柱形水容器進(jìn)行類比，電荷量Q與 類似，電勢(shì)差U與

5、類似，電容器C與 類似，可以得到什么樣的結(jié)論？問題4：電容的單位： 對(duì)電容概念的總結(jié)：1、定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值2、定義式：，或者 （比值定義法）3、物理意義：C是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。4、單位：在國(guó)際單位制中單位是法拉（F），1F=1C/V 1F=10-6F， 1F=10-12F【例題1】一個(gè)電容器，充電后所帶電荷量為Q=4×10-6C的電荷量時(shí)，它的板間電勢(shì)差U=2V，由此可知，（1）該電容器的電容是_F。（2）如果再充進(jìn)4×10-6C的電荷量，其電容為_F。（3）如果用導(dǎo)線將電容器兩極相連，放電后，其電容為_F。 點(diǎn)評(píng)：電

6、容是反映電容器本身容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，跟電容器所帶電荷量和極板間電勢(shì)差均無關(guān)。對(duì)一個(gè)固定電容器來說，電容是一定值。探究點(diǎn)三：平行板電容器的電容（重難點(diǎn)） 平行板電容器是最簡(jiǎn)單，也是最基本的電容器，幾乎所有的電容器都是平行板電容器的變形，所以我們從研究平行板電容器入手，探究決定其電容大小的因素。1、猜想：決定平行板電容器電容的因素有哪些？2、定性分析電容是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，因此它只與電容器自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其它量（Q、U）應(yīng)該無關(guān)，環(huán)境因素也可不予考慮兩極板大?。ㄓ妹娣eS表示）兩極板間的距離d兩極板間的電介質(zhì)研究電容器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)因素：方法分析：閱讀材料4：在探究加速度與力

7、、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，研究加速度與力的關(guān)系時(shí)，控制質(zhì)量不變，改變力的大?。谎芯考铀俣扰c質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制物體所受的力保持不變，改變物體的質(zhì)量。在探究庫(kù)侖定律時(shí)，研究靜電力與電荷量之間的關(guān)系時(shí)，保證兩點(diǎn)電荷之間的距離不變，改變電荷量的大??；研究靜電力與距離之間的關(guān)系時(shí)，保證電荷量不變，改變兩點(diǎn)電荷之間的距離。通過閱讀材料4，我們可以得到哪些啟發(fā)？對(duì)于我們所猜想的影響平行板電容器的電容的因素，我們應(yīng)該用什么樣的方法進(jìn)行探究呢？Q不變（離源）U用靜電計(jì)測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置分析：3、器材：平行板電容器，靜電計(jì)，電介質(zhì)板4、實(shí)驗(yàn)探究給平行板電容器充電后，用靜電計(jì)來測(cè)量?jī)蓸O板間的電勢(shì)差U。在保持電容器所帶電荷量Q不變

8、的情況下：（1）改變平行板兩極板的正對(duì)面積S（2）改變平行板兩極板的距離d（3）兩極板間插入絕緣介質(zhì)（保持Q、S、d不變） 結(jié)論：通過實(shí)驗(yàn)探究觀察到的現(xiàn)象，總結(jié)得出自己的結(jié)論。5、公式: （真空）（相對(duì)介電常數(shù)為的電介質(zhì)）探究點(diǎn)四：比較電容的定義式與平行板電容器的電容決定式通過探究點(diǎn)二、三的研究，比較電容的定義式與平行板電容器的電容決定式，歸納總結(jié)，完成表格：電容公式適用范圍C與公式中其它物理量的關(guān)系定義式?jīng)Q定式探究點(diǎn)五：常用電容器 學(xué)生閱讀教材31頁(yè)常用電容器，知道常用電容器的分類和它們的符號(hào)。電容器工作的擊穿電壓。【課堂小結(jié)】知識(shí)總結(jié)：1、 電容器2、 電容定義式適用于任何電容器C與Q、U

9、無關(guān)決定式只適用于平行板電容器反映C的決定因素方法總結(jié)：1、應(yīng)用比值定義法定義電容2、應(yīng)用類比推理的方法降低了學(xué)生理解電容概念的難度。3、應(yīng)用控制變量法探究平行板電容器的電容與那些因素有關(guān)?！眷柟逃?xùn)練】 1、如圖所示，給電容器充電，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。 以下情況中靜電計(jì)的指針偏角增大還是減??？ （1）把兩板間的距離減??； （2）把兩板間的正對(duì)面積減??； （3）在兩板間插入相對(duì)介電常數(shù)較大的電介質(zhì)。2、 證明：一個(gè)極板間為空氣（真空）的平行板電容器，兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度只與極板所帶的電荷量及極板面積有關(guān)，與兩極板的距離無關(guān)。3、把一個(gè)3pF的平行板電容器接在9V的電池上。（1）保持與電池的連接，兩極板的距離減半，極板上的電荷增加還是減少？電荷量變化了多少？（2）移去電池后兩極板的距離減半，極板間的電勢(shì)差增大還是減??？電勢(shì)差變化了多少？【教學(xué)反思】新的課改目的是為了增強(qiáng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣，掌握探索自然的能力。我們教師決不能只作著眼于探索教學(xué)的形式，而更要重視探究活動(dòng)的全過程，讓學(xué)生能運(yùn)用一定的方法，