高二物理 必修三《電容器的電容》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 PAGE PAGE 310.4電容器的電容華中師范大學(xué)龍崗附屬中學(xué) 曾長(zhǎng)興一、教材分析電容器的電容是普通高中教科書物理必修第三冊(cè)第十章第4節(jié)的內(nèi)容。電容器是一種重要的電學(xué)元件，在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用，本章前幾節(jié)中已經(jīng)學(xué)習(xí)電荷量、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差等物理量，這節(jié)內(nèi)容既是對(duì)以上知識(shí)的綜合應(yīng)用，也是物理在實(shí)際生活中的體現(xiàn)，同時(shí)也為下節(jié)學(xué)習(xí)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打下基礎(chǔ)，在教材中起著承上啟下的重要作用。二、學(xué)情分析學(xué)習(xí)本節(jié)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電場(chǎng)的知識(shí)，為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容奠定了一定的基礎(chǔ)。但電容器對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)非常陌生，電容器的充放電過程和電容概念，也非常抽象，學(xué)生對(duì)電容器的電容由哪些因素決定也需要

2、有一個(gè)逐漸認(rèn)識(shí)的過程。因此，在教學(xué)中增設(shè)實(shí)驗(yàn)，并注意從學(xué)生已有的知識(shí)出發(fā)，通過探究實(shí)驗(yàn)、協(xié)作交流、分析論證和歸納結(jié)論等方式和過程，讓學(xué)生很自然的理解和接受新知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察、科學(xué)探究、分析論證、歸納根據(jù)等諸多方面的能力。三、教學(xué)目標(biāo)（一）物理觀念1.認(rèn)識(shí)常見的電容器，知道電容器的結(jié)構(gòu)和功能。2.通過實(shí)驗(yàn)感知電容器的充、放電現(xiàn)象。3.知道電容器充電過程和放電過程中電流、電壓與能量的變化特點(diǎn)。（二）科學(xué)思維1.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。2.能夠控制變量，結(jié)合圖象分析電荷量與極板電壓這一對(duì)物理量之間的關(guān)系。（三）科學(xué)探究1.能夠

3、設(shè)計(jì)電荷量、電壓兩個(gè)變量的控制方案，作出二者的關(guān)系圖線。2.通過庫(kù)侖二分法思想平分電容器的電荷，用電壓傳感器測(cè)量極板電壓，探究不同電容器的電荷量與電壓的比值。（四）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.認(rèn)識(shí)電容器的電容是由電容器本身的屬性決定的，與極板電量和電壓無(wú)關(guān)。2.用學(xué)過的物理術(shù)語(yǔ)、圖象交流科學(xué)探究的結(jié)果。四、教學(xué)重點(diǎn)1.電容概念的建立過程和電容定義式的探究過程。2.平行板電容器電容與它自身因素關(guān)系的探究過程。五、教學(xué)難點(diǎn)1.電容器充電過程和放電過程的理解。2.電容器電容概念的理解和定義式。3.如何探究影響平行板電容器大小的因素。創(chuàng)設(shè)情境提出問題創(chuàng)設(shè)情境提出問題科學(xué)探究建立概念歸納總結(jié)明確內(nèi)涵實(shí)驗(yàn)觀察總結(jié)規(guī)

4、律合作共建課堂小結(jié)七、教學(xué)過程（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題1.通過演示萊頓瓶放電的過程，學(xué)生們會(huì)看到一個(gè)閃光，聽到“啪”的一聲，使學(xué)生樹立了電容器可以儲(chǔ)存能量的物理觀念。2.探究電容器能夠儲(chǔ)存電荷和產(chǎn)生電火花的原因，提出問題：電容器儲(chǔ)電的多少與哪些因素有關(guān)？（二）科學(xué)探究，建立概念1.展示電容器實(shí)物，拆開電容器，讓學(xué)生觀察了解電容器的兩塊極板和極板間的介質(zhì)，介紹電容器的主要構(gòu)件：極板和介質(zhì)，給出電容器的電路符號(hào)。2.演示電容器的充電過程和放電過程，探究電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間電勢(shì)差U的關(guān)系。 如圖，將三個(gè)構(gòu)造完全一樣但不帶電的電容器并聯(lián)，合上S和S1，斷開S2和S3，對(duì)電容器甲充電，用

5、電壓傳感器讀出電壓表的示數(shù)為U；然后斷開S，合上S2，電容器甲和乙所帶電量相等，均為總電量的，讀出電壓表的示數(shù)為；再合上S3，電容器甲、乙、丙所帶電量相等，均為總電量的，讀出電壓表的示數(shù)為。換用不同的電容器進(jìn)行時(shí)間，得出Q與U的比值不同。（三）歸納總結(jié)，明確內(nèi)涵1.通過觀察演示實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)隨兩極板間電荷量的改變情況，總結(jié)得出：一個(gè)電容器兩極板間的電勢(shì)差隨電容器所帶電荷量的減少而減小，成正比，比值是一個(gè)常量，我們用常數(shù)C來(lái)表示，不同的電容器Q與U的比值C不同。2.電容的定義式：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，叫做電容器的電容，用C來(lái)表示。3.電容的單位：基本單位法拉（F

6、），1F=1C/V（四）實(shí)驗(yàn)觀察，總結(jié)規(guī)律1.猜想：電容是電容器本身的一種屬性。不同的電容器電容為什么不同？它到底又和哪些因素有關(guān)呢？2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄科叫邪咫娙萜髋c極板間距、正對(duì)面積、極板間絕緣介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)的關(guān)系。3.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。依次只改變兩極板間的距離、正對(duì)面積、插入和拔出電介質(zhì)，然后根據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)論。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：平行板電容器兩極板間是真空時(shí)，電容C跟正對(duì)面積S成正比，跟兩極板間距離d成反比，即。板間充滿某種介質(zhì)時(shí)，C 、會(huì)變?yōu)榘彘g為真空時(shí)的若干倍，這一倍數(shù)叫這種電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，用r表示，即。（五）合作共建，課堂小結(jié)通過和學(xué)生一起進(jìn)行課堂總結(jié)，幫助學(xué)生形成本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu)。第4第4節(jié) 電容器的電容一、電容器的構(gòu)造與作用1.構(gòu)造：任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個(gè)電容器。2.作用：儲(chǔ)存電荷與能量。二、電容.意義：描述電容器儲(chǔ)存電荷