高中物理 第1章 電場(chǎng) 電流 第4節(jié)《電容器》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修1-1（通用）

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1、《電容器》 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 （1）知道電容器的基本構(gòu)造，了解電容器的充電、放電過程，認(rèn)識(shí)常見的電容器。 （2）理解電容的物理意義，掌握電容的定義公式、單位，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 （3）了解影響平行板電容器電容大小的因素，能利用公式判斷平行板電容器電容的變化。 2、過程與方法 （1）學(xué)生通過觀察、分析理解物理科學(xué)研究的常用方法：比值定義法、類比法。 （2）學(xué)生在利用“控制變量法”?自主探究影響平行板電容器電容大小因素的過程中，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究的過程與方法。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1）通過列舉電容器的廣泛應(yīng)用，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。

2、 （2）通過教師的適時(shí)引導(dǎo)和學(xué)生的自主探究，促進(jìn)師生之間、生生之間的合作互動(dòng)，使學(xué)生在體驗(yàn)探究的過程中，感悟科學(xué)思想，培養(yǎng)科學(xué)精神，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.?教學(xué)重點(diǎn)及其教學(xué)策略 重點(diǎn)：電容器電容的概念及物理意義 策略：通過實(shí)驗(yàn)探究理解電容的比值定義式，進(jìn)一步運(yùn)用類比法加深對(duì)電容物理意義的理解。由感性到理性，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。 2.?教學(xué)難點(diǎn)及其教學(xué)策略 難點(diǎn)：?影響平行板電容器電容大小的因素 策略：由實(shí)際生活需要出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生自己提出問題，積極猜想與假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，改進(jìn)完善實(shí)驗(yàn)，總結(jié)結(jié)論簡(jiǎn)單應(yīng)用，從而完成自主探究的過程，使學(xué)生感受深刻，理解透

3、徹。 三、教學(xué)儀器 電容器若干個(gè)、、?干電池（3節(jié)）、單刀雙擲開關(guān)(1個(gè))、平行板電容器實(shí)驗(yàn)器材（1個(gè)）、感應(yīng)起電機(jī)（1臺(tái)）、靜電計(jì)（1個(gè)）、導(dǎo)線若干、 四、教學(xué)設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 點(diǎn)評(píng) 一.??導(dǎo)入課題 通過對(duì)照相機(jī)閃光燈的工作原理的設(shè)疑，課件展示電容器廣泛應(yīng)用的圖片，導(dǎo)入課題。 二.??新課教學(xué) 1．介紹電容器的基本結(jié)構(gòu)組成 拆開一個(gè)電容器，讓學(xué)生觀察電容器的基本構(gòu)成，利用課件進(jìn)行總結(jié)電容器的結(jié)構(gòu)、符號(hào)。 2．指導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)觀察電容器的充電、放電過程，加強(qiáng)對(duì)電容器基本工作流程的了解。 儲(chǔ)存電荷并在需要時(shí)快速釋放電荷是電容器的基本工作流程。 投影實(shí)驗(yàn)電路圖

4、。 電鍵偏向1，充電過程。 電鍵偏向2，放電過程。 3、進(jìn)行理論分析總結(jié)。 電容器所帶的電荷量為一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值，用Q表示。 兩個(gè)極板間存在電場(chǎng)，兩個(gè)極板間的電勢(shì)差用U表示。 保持與外電路斷開時(shí)，電容器所帶的電荷量不變。 4．通過比值定義法得到電容的概念，利用類比法進(jìn)一步分析比較，加深學(xué)生對(duì)電容的物理意義的理解。 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，叫做電容器的電容。 ②公式：C?= ③物理意義： 電容在數(shù)值上等于使電容器的兩極板間的電勢(shì)差為1V時(shí)電容器需要帶的電荷量。 引導(dǎo)學(xué)生與水容器類比： ——C表示電容器容納電荷的本領(lǐng)大小。

5、 ④單位：法拉（法），符號(hào)：F 1F?= 106?μF = 1012?pF ⑤比值定義法：C與Q、U無關(guān)，定義式提供了一種測(cè)量的方法。 7．由實(shí)際生活需要出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生提出問題、進(jìn)行猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自主探究影響平行板電容器電容的可能因素 問：為獲得較大電容值的電容器，首先應(yīng)解決什么問題？ 提示：幾乎所有的電容器都是平行板電容器的變形。 展示平行板電容器實(shí)物，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想、假設(shè)。 問：可能與那些因素有關(guān)？ 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)提出的各種可能因素進(jìn)行評(píng)價(jià)、梳理、總結(jié)。 指導(dǎo)學(xué)生注意以下問題的解決： 采用什么方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？ 如何給平行板電容器充電？

6、沒有提供直接測(cè)量電容的儀器怎么辦？ 如何保證電容器所帶的電荷量不變？ 怎樣測(cè)量電容器兩極板間的電勢(shì)差？能用電壓表嗎？ 教師與學(xué)生共同討論方案的科學(xué)性、可行性。 8．得出結(jié)論，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用結(jié)論，加深理解。 給出由理論分析得到的平行板電容器電容的表達(dá)式。 ①平行板電容器的決定式： ---?ε電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。 ②兩個(gè)公式的比較 C =?——定義式 ——決定式 9．介紹常見的電容器 利用多種電容器實(shí)物和多媒體課件，向?qū)W生簡(jiǎn)要介紹常用電容器及擊穿電壓、工作電壓的概念。 利用多媒體課件模擬過度充電現(xiàn)象，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)擊穿電壓的理解

7、。 指導(dǎo)學(xué)生把課前上網(wǎng)查找的信息資料進(jìn)行討論交流。 三．教師點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生自我小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生從以下兩方面進(jìn)行自我小結(jié)： 本節(jié)課學(xué)到了那些物理知識(shí)？ 通過本節(jié)課的探究學(xué)習(xí)，接觸到了那些物理學(xué)的研究方法？ 觀看圖片，思考回答 觀察實(shí)物，獲得感性認(rèn)識(shí)。 連接電路，實(shí)驗(yàn)觀察，分析回答： 充電過程：靈敏電流計(jì)的指針猛的偏轉(zhuǎn)，再慢慢變小，最后歸零。 放電過程也有短時(shí)電流產(chǎn)生，但電流反向，放電完畢，電流消失。 觀看、分析、理解。 同一個(gè)電容器，電荷量Q與電勢(shì)差U的比值恒定。

8、 回顧比值定義法的應(yīng)用--- 指出類比的對(duì)象： 電容器??——??柱形水容器 電荷量?Q?——??盛水量?V 電勢(shì)差?U?——??水?位??H 電?容?C??——??橫截面積?S 常識(shí)性了解法拉是一個(gè)很大的單位。 進(jìn)行簡(jiǎn)單練習(xí)、應(yīng)用。 觀看圖片，討論提出探究的問題—— 影響平行板電容器電容的可能因素 觀察實(shí)物，大膽猜想： 可能與平行板電容器兩極板的正對(duì)面積S、兩極板間的距離d、兩極板間插入的電介質(zhì)有關(guān) 分組討論、探究， 匯報(bào)可行的實(shí)驗(yàn)方案。 “控制變量法” 學(xué)生代表上臺(tái)演示、操作。其他學(xué)生設(shè)

9、計(jì)表格，記錄現(xiàn)象，尋找規(guī)律，進(jìn)行總結(jié)。 不變量 變化量 U變化 C變化 Q、d、 S 大 變小 變大 小 變大 變小 Q、S、 d 大 變大 變小 小 變小 變大 Q、S、d 插入電介質(zhì) 變小 變大 用理論公式分析實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果。 了解幾種電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。 思考、討論 定義式——提供了測(cè)量的方法 決定式——提供了控制、制作的方法 練習(xí)、應(yīng)用。 觀察，了解。 討論、交流。 進(jìn)行自我小結(jié)。 知識(shí)回顧。 方法回顧：比值定義法 類比法

10、 控制變量法等 “從生活走向物理”，讓學(xué)生了解電容器在生活中的廣泛應(yīng)用，增加對(duì)電容器的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，從而提出課題。 使學(xué)生獲得對(duì)電容器充、放電過程的感性認(rèn)識(shí)，為后面教學(xué)做好鋪墊。 將抽象的模型形象化，幫助學(xué)生理解。 引導(dǎo)學(xué)生自主探究“電容的概念”，在成功突破教學(xué)重點(diǎn)的同時(shí)感受科學(xué)研究方法——比值定義法 利用類比的方法培養(yǎng)學(xué)生溫故知新的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣 將抽象的物理量用直觀形象的事物來類比，不僅有利于學(xué)生的掌握，同時(shí)也讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)

11、習(xí)，體現(xiàn)出物理教學(xué)不僅僅是傳授知識(shí)和技能，更重要的是滲透方法的功能。 在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生由生活實(shí)際抽象出探究的問題，充分體現(xiàn)出“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的理念。 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)猜想與假設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)、梳理、總結(jié)，提高探究活動(dòng)的科學(xué)性和可行性。 通過教師的引導(dǎo)和學(xué)生對(duì)問題探究中的相互交流、討論，既促進(jìn)了師生之間、生生之間的合作互動(dòng)，又培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。 兩個(gè)公式的比較，既是對(duì)本節(jié)課學(xué)生自主探究效果的檢測(cè)，又進(jìn)一步突顯了主干知識(shí)結(jié)構(gòu)。 充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)利用多種資源進(jìn)行學(xué)習(xí)研究的意識(shí)和習(xí)慣，更好地發(fā)揮學(xué)生主體地位。 課堂總結(jié)以學(xué)生為主體來完成，通過學(xué)生自己對(duì)知識(shí)的總結(jié)，理清本節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)；通過對(duì)方法、過程的回顧與思考，提升分析、解決問題的能力。 五、課后反思：