10.4 電容器的電容 課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

“素養(yǎng)導(dǎo)向目標(biāo)，問題引領(lǐng)教學(xué)”

—《電容器的電容》教學(xué)設(shè)計(jì)與思考01CHAPTER學(xué)情分析

1.體驗(yàn)缺乏學(xué)生缺乏在事實(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)歷抽象、概括、推理的思維過程，在學(xué)習(xí)過程中，更傾向于“死記硬背”結(jié)論，而忽視概念得出的過程。

2.缺乏模型建構(gòu)能力前后知識聯(lián)系能力差，學(xué)生學(xué)習(xí)知識缺乏“縱橫”意識和能力。例如對于“電場強(qiáng)度是表征電場力的特征”和電勢表征電場能的特征”這兩個(gè)重要概念，需借助于前面重力場中概念進(jìn)行對比。

3.實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新能力不夠。受實(shí)驗(yàn)條件限制，很多學(xué)生實(shí)驗(yàn)無法完成，比如電容器的充放電實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很難直接建立合理的物理圖景.高考考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，滲透實(shí)驗(yàn)探究的核心素養(yǎng)。學(xué)情分析：02CHAPTER教材分析《電容器的電容》課標(biāo)要求電容器在教材中的地位地位分析:電容器是一種重要的電學(xué)元件，有著廣泛的應(yīng)用。被稱為工業(yè)大米。電容器也是學(xué)習(xí)直流電路，交流電路、LC振蕩、無線電知識的基礎(chǔ)。

了解電容器的結(jié)構(gòu)和工作方式，理解電容的概念及定義方法是這堂課的

基本目標(biāo)。靜電場電容直流和交流電路LC振蕩電路教學(xué)目標(biāo)(1)觀察常見電容器的構(gòu)造，建立電容器模型?！锢碛^念(2)通過實(shí)驗(yàn)，觀察電容器在充、放電過程中電流與電壓的變化。分析電荷量變化及能量轉(zhuǎn)化情況，豐富能量的觀念?！茖W(xué)思維(3)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究電容器兩極板間電勢差與所帶電荷量關(guān)系，和用物理量之比定義電容的過程，理解電容概念。知道電容的單位。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)推理的能力?！茖W(xué)探究(4)通過了解電容和超級電容的應(yīng)用，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，形成對科學(xué)技術(shù)正確的態(tài)度和責(zé)任感?！茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn):(1)通過實(shí)驗(yàn)建立電容的概念;(2)理解電容器的充、放電過程。教學(xué)流程:構(gòu)造充放電過程Q與U關(guān)系電容概念電容意義03CHAPTER對話教學(xué)自制電容器放電游戲

用絲綢摩擦玻璃棒接觸瓶蓋，然后讓同學(xué)一只手握住錫紙包的礦泉水瓶，用另一只手去觸碰包著錫紙的蓋子。

認(rèn)識元件——建立電容器模型實(shí)驗(yàn)一：干電池讓小燈泡發(fā)光問題一：不用干電池能否讓小燈泡發(fā)光？實(shí)驗(yàn)二：神秘小黑盒讓小燈泡閃光問題二：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明什么？黑盒起到什么作用？建立概念：電容——快速電源，存儲(chǔ)電能實(shí)驗(yàn)三：給小黑盒充電后再次讓小燈泡閃光問題三：電容器的能量來自哪里？體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)任務(wù)1：認(rèn)識電容器及其構(gòu)造問題四：為什么電容器可以存儲(chǔ)電荷？它的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體問題五：它是怎樣“裝進(jìn)”和“倒出”電荷的呢？

電容器充放電現(xiàn)象分析任務(wù)2：探究電容器的充、放電過程①充電：使電容器兩極板分別帶上等量異種電荷的過程。②放電：使電容器正負(fù)電荷中和的過程。猜想：開關(guān)先后接1、2會(huì)看到什么現(xiàn)象？過程

開關(guān)通過圖中電流表的電流方向

電流I變化電容器兩端的

電壓U變化電容器兩板電量Q變化

整個(gè)電路中的

能量怎樣轉(zhuǎn)化充電接1

向右

減小

增大

增大電源的能量轉(zhuǎn)化為電場能放電接2

向左

減小

減小

減小電場能轉(zhuǎn)化為其它形式的能電流傳感器電壓傳感器方案一：用傳感器觀察電容器的充、放電過程微元求和面積法方案二：探究電容器兩極板間電勢差跟所帶電荷量的關(guān)系次數(shù)電荷量電壓12345思考：從以上實(shí)驗(yàn)中我們能初步得出什么樣的定量結(jié)論？問題六：在電容器的充放電現(xiàn)象中，Q與U緊密相聯(lián)，猜想二者可能有什么關(guān)系？演示實(shí)驗(yàn)：電容：是指電容器容納電荷的能力，電容也叫做電容量，它能表征不同電容器之間容納電荷的本領(lǐng)。既然是容納電荷，故分子部分應(yīng)該是電荷量，所以是Q/U，是指在給定電位差下自由電荷的儲(chǔ)存量。

電容概念的建立1、電容：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，

叫電容器的電容。符號C。2、電容的定義式:

3、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差增加1V時(shí)，所需要的電荷量。

4、電容的單位：國際單位制：法拉——法（F）

1F=1C/V

常用單位：微法（μF);皮法（pF)

1F=106μF=1012pF

說明：電容器的電容C與Q、U無關(guān)，由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定。問題八：電容器的電容物理意義是什么？實(shí)驗(yàn)：利用發(fā)光二級管觀察不同電容器充放電過程

類比水容器

意義：電容是一個(gè)反映電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。任務(wù)4：了解常用的電容器閱讀教材：常用電容器的分類及特點(diǎn)是什么？1、固定電容器：電容固定不變