PAGE1PAGE《電容器的電容》教學(xué)設(shè)計(jì)課題1.8電容器的電容課型新授課（1課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)1、知道電容器的概念，人事常見(jiàn)電容器，通過(guò)實(shí)驗(yàn)感知電容器的充放電現(xiàn)象。2、理解電容器的概念及定義方法，掌握電容的定義式、單位，并會(huì)應(yīng)用定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解影響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。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：電容的概念教學(xué)難點(diǎn)：電容的概念，影響平行板電容器電容大小的因素。教學(xué)方法類(lèi)比法、實(shí)驗(yàn)法自主探究、合作交流講授、小組討論、當(dāng)堂練習(xí)教學(xué)手段靜電計(jì)、平行板電容器、鐵架臺(tái)、電介質(zhì)板、電容器的幻燈片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備教學(xué)過(guò)程一、引入新課展示水容器圖片，提示學(xué)生水容器的共性，結(jié)合本章內(nèi)容，提出電容器，思考電容器和水容器的共性。為后面的類(lèi)比做鋪墊，引入電容器新課。二、授課內(nèi)容（一）電容器教師：簡(jiǎn)單介紹電容器在生活中的應(yīng)用。介紹萊頓瓶的基本結(jié)構(gòu)，并和水容器聯(lián)系。強(qiáng)調(diào)電容器的外觀，引入電容器的基本構(gòu)造。學(xué)生：集體回答，電容器的構(gòu)造。教師：最簡(jiǎn)單、最基本的電容器—平行板電容器的基本構(gòu)造，和電容器在電路中的符號(hào)，并引入電容器的充電過(guò)程。演示實(shí)驗(yàn)：電容器的充、放電過(guò)程，提醒學(xué)生注意觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)。學(xué)生：電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向相反。教師：既然有電流，它就會(huì)做功，同時(shí)伴隨能量的轉(zhuǎn)化。電容的在充放電過(guò)程中，在電路中的作用不同。教師：在電容器充放電的演示實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出，充電過(guò)中電容器兩極板間的電勢(shì)差和電容器的帶電量如何變化，并猜測(cè)二者會(huì)有什么樣的關(guān)系？如何描述電容器的儲(chǔ)電本領(lǐng)？再一次類(lèi)比圓柱形水容器的儲(chǔ)水問(wèn)題。合作探究一：學(xué)生自由討論，電容器帶電量和兩極板間電勢(shì)差如何變化？怎么描述電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)的大小呢？教師：哪個(gè)小組來(lái)分享自己小組的討論結(jié)果呢？學(xué)生；回答（二）電容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。用C表示電容。教師：引導(dǎo)學(xué)生從剛才的類(lèi)比中說(shuō)出電容的定義。提問(wèn)，電容這個(gè)物理量是用什么方法定義的。我們還學(xué)過(guò)其他用比值定義法定義的物理量嗎？學(xué)生：比值定義法，密度、壓強(qiáng)、速度、加速度、電場(chǎng)強(qiáng)度等。2、定義式：C=Q/U3、學(xué)以致用通過(guò)圖像分析電容器的電容與Q和U均無(wú)關(guān)，并且推出電容的另一個(gè)求解公式C=ΔQ/ΔU教師：既然電容器的電容僅取決于電容器本身，到底與電容器的什么性質(zhì)有關(guān)呢？因?yàn)槠叫邪咫娙萜魇亲詈?jiǎn)單、最基本的電容器，它的電容與它的什么特性有關(guān)呢？演示：觀察平行板電容器，并演示。學(xué)生：正對(duì)面積、板間距等。教師：介紹靜電計(jì)的基本構(gòu)造和作用，用來(lái)測(cè)量電勢(shì)差。合作探究二：觀看演示視頻，并定性的得到電容器電容的影響因素與其電容間的有什么關(guān)系？自由討論。學(xué)生：（1）d增大，U增大，根據(jù)，Q不變，知C減小?？傻胐越大，C越小。（2）S減小，U增大，根據(jù)，Q不變，知C減小?？傻肧越大，C越大。（3）極板間插入電介質(zhì)，兩極板間電勢(shì)差U減小，根據(jù)，Q不變，知C增大?？傻?，插入電介質(zhì)，C增大。教師：進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，電容器的電容C與板間距d成反比，與極板正對(duì)面積成正比，插入電介質(zhì)后電容器的電容變成原來(lái)的εr倍。（三）平行板電容器的電容其中，d為極板間距、S為極板正對(duì)面積、εr為電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)，k為真空中的靜電力常量。學(xué)以致用：分析電容器充電完成后，與電源相連和與電源斷開(kāi)的區(qū)別。能夠分析電容器的兩類(lèi)基本問(wèn)題，（1）和電源保持相連，極板間電勢(shì)差保持不變；(2)與電源斷開(kāi)，電容器的帶電量保持不變。（四）常見(jiàn)電容器展示常見(jiàn)電容器，觀察可變電容器的改變?cè)?，指出電容器的額定電壓。三、課堂小結(jié)和學(xué)生共同回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，和目標(biāo)達(dá)成程度。1、電容器和水容器類(lèi)比，得出二者的同特征。2、電容器的電容比值定義法定義物理量的特點(diǎn)，表示電容器本身的特征。3、平行板電容器的電容控制變量法，結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)和電容的定義式，定性分析電容和影響因素間的關(guān)系?？梢杂妙?lèi)似的方法和思想探究問(wèn)題。4、常見(jiàn)電容器設(shè)計(jì)意圖物理與生活密切相關(guān)，建立物理概念從現(xiàn)實(shí)生活引入，與以后知識(shí)建立聯(lián)系。生活中電容器隨處可見(jiàn)，電器中的電容器是三大電學(xué)元件之一，使學(xué)生感受到電容器就在自己身邊。電容器的充電和放電較為抽象，演示實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，有助知識(shí)的生成。認(rèn)識(shí)能量的轉(zhuǎn)化和電流的做功。容器的共性，類(lèi)比的方法找到描述電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)大小的物理量。學(xué)生對(duì)問(wèn)題的討論有助于建立概念，和概念的生成。對(duì)形成正確的處理問(wèn)題的方法和清晰表達(dá)有一定幫助。比值定義法定義的物理量，反映物質(zhì)本身的屬性，電容也不例外反映的是電容器本身的屬性。運(yùn)用類(lèi)比法研究加深對(duì)電容的理解。再次強(qiáng)調(diào)電容器的電容僅取決于電容器本身，與Q和U無(wú)關(guān)。先猜想后驗(yàn)證是物理學(xué)研究中的常規(guī)思維方法，控制變量法也是物理學(xué)研究中的重要方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，有利于學(xué)生對(duì)平行板電容器的構(gòu)造及工作原理的理解。從直接經(jīng)驗(yàn)獲取的信息更容易信服，并且有利于學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，分析現(xiàn)象背后的規(guī)律和本質(zhì)聯(lián)系。通過(guò)平行板電容器公式和電容定義式的應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)電容公式的理解，進(jìn)一步提升分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。對(duì)常見(jiàn)電容器的觀測(cè)，幫助學(xué)生對(duì)電容器建立比較直觀的形象。作業(yè)1、題組訓(xùn)練10，其中10、12題為選做題、2、找一找廢棄家用電器中的電容器，并試著讀出電容和額定電壓，了解電容器在生活中的應(yīng)用。板書(shū)設(shè)計(jì)一、電容器1、構(gòu)造2、電容器的充、放電二、電容1、定義2、定義式三、平行板電容器四、常用電容器教材分析本節(jié)課是在靜電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，在本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了靜電場(chǎng)的基本知識(shí)和力學(xué)相關(guān)內(nèi)容、功能關(guān)系等相關(guān)知識(shí)，為本節(jié)的解決生活中的實(shí)際問(wèn)題奠定了一定基礎(chǔ)。但是電容器對(duì)于學(xué)生而言還是相對(duì)陌生的，對(duì)電容器的充放電、電容等理解也有一定難度，需要學(xué)生具備一定的抽象思維和想象能力。學(xué)生在思考問(wèn)題和解決問(wèn)題時(shí)，需要有一定的憑借，逐步從形象思維過(guò)渡到抽象思維，在教學(xué)中需要多運(yùn)用實(shí)驗(yàn)或演示，或類(lèi)比的方法，幫助學(xué)生建立直觀的形象，并盡量和已有知識(shí)發(fā)生聯(lián)系，引導(dǎo)其對(duì)知識(shí)順利發(fā)生正向遷移。在合作與交流中分析論證、歸納總結(jié)，建構(gòu)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)。學(xué)生經(jīng)過(guò)必修1和機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備一定的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和歸納總結(jié)的能力，但是對(duì)問(wèn)題和現(xiàn)象的理解和分析，還具有一定的表觀特征，不能準(zhǔn)確的從本質(zhì)上把握規(guī)律。在分析和解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，對(duì)物理量之間的關(guān)系不能做出快速的反應(yīng)，一定程度上依賴教師的講解或教科書(shū)的文字表述，教學(xué)中應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，準(zhǔn)確把握物理量之間關(guān)系的能力。效果分析電容器的電容是本章前面各節(jié)內(nèi)容之間以及力學(xué)知識(shí)的綜合，本章靜電場(chǎng)既是電磁學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，又是光學(xué)等其他物理學(xué)知識(shí)的重要基礎(chǔ)。此前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)、電勢(shì)能及力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，所以本節(jié)課的綜合性強(qiáng)。電容器的電容是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。因此，如何突破這一重點(diǎn)、難點(diǎn)，需要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，緊密聯(lián)系生活實(shí)踐，建立和已有知識(shí)間的聯(lián)系，充分利用類(lèi)比、推理的方法促進(jìn)概念的生成。本節(jié)課采用與圓柱形水容器類(lèi)比的方法，充分發(fā)揮學(xué)生認(rèn)識(shí)的主觀能動(dòng)性，開(kāi)展小組交流與合作探究的教學(xué)模式，力圖使學(xué)生先接近或得到電容的定義。強(qiáng)調(diào)比值定義法定義物理量的特點(diǎn)，幫助學(xué)生迅速把新知識(shí)歸類(lèi)匯總，加強(qiáng)對(duì)當(dāng)堂課基本概念及其特征的掌握。平行板電容器的電容是本節(jié)課的又一難點(diǎn)，本節(jié)課設(shè)計(jì)分三步由淺入深，逐步加深對(duì)平行板電容器電容的掌握。首先，用展示平行板電容器，分析得到可能影響平行板電容器電容的因素；其次，通過(guò)觀看演示實(shí)驗(yàn)視頻，借助電容器電容的定義式，得出其電容與影響因素的定性關(guān)系，進(jìn)一步準(zhǔn)確引入平行板電容器電容的決定式；最后，設(shè)計(jì)相關(guān)的練習(xí)，從電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功等方面加深對(duì)平行板電容器電容的理解。從效果上分析，本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)能夠順利突破，幫助學(xué)生掌握所學(xué)基本內(nèi)容，學(xué)生課堂練習(xí)和掌握情況說(shuō)明對(duì)基本內(nèi)容掌握比較到位。由于課時(shí)的限制，進(jìn)一步的關(guān)于電勢(shì)能和電場(chǎng)力相關(guān)的練習(xí)放在課后。教材分析本章是選修3系列的第一章，是高中階段電學(xué)內(nèi)容的開(kāi)始。這一章的內(nèi)容是高中階段的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。它既是電磁學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，又是光學(xué)等其他物理學(xué)知識(shí)的重要基礎(chǔ)。本章的核心內(nèi)容是電場(chǎng)的概念及描述電場(chǎng)特性的物理量。本節(jié)課，電容器的電容是前面各節(jié)內(nèi)容之間以及力學(xué)知識(shí)的綜合。電容器是一種重要的電學(xué)元件，有著廣泛的應(yīng)用。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了研究電容器需要涉及的電勢(shì)能、電勢(shì)差、電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電荷量等物理量。所以，本節(jié)教學(xué)的核心是應(yīng)用靜電場(chǎng)的有關(guān)知識(shí)研究電容器，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況，建議進(jìn)行一課時(shí)教學(xué)。電容的概念是本節(jié)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。電容是一個(gè)用比值定義法定義的物理量，前面已經(jīng)多次學(xué)習(xí)比值定義物理量的方法。引出這一定義的關(guān)鍵，是要讓學(xué)生知道電容器所帶的電荷量與兩極板間的電勢(shì)差成正比，該比值反映電容器本身的性質(zhì)。本節(jié)課采用類(lèi)比法，先分析圓柱形水容器的儲(chǔ)水量和水位差之間的關(guān)系，引出圓柱形水容器儲(chǔ)水能力的性質(zhì)，進(jìn)而和電容器比較，形成知識(shí)的正向遷移。利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力。平行板電容器的電容影響因素是本節(jié)內(nèi)容的又一難點(diǎn)，平行板電容器是最簡(jiǎn)單、最基本的電容器，研究平行板電容器的電容對(duì)理解電容的定義會(huì)有很大的幫助。本節(jié)課利用演示實(shí)驗(yàn)，同學(xué)生一起觀察了平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差隨板間距和正對(duì)面積、電解質(zhì)的變化而發(fā)生變化的情況，并且借助定容的定義式C=Q/U定性得出電容和影響因素的關(guān)系。評(píng)測(cè)練習(xí)1、如圖所示，四個(gè)圖象描述了對(duì)給定的電容器充電時(shí)，電容器電量Q、電壓U和電容C三者的關(guān)系，正確的圖象有()2、有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為3V，現(xiàn)使它的電荷量減少3×10-4C，于是電容器兩板間的電壓降為原來(lái)的eq\f(1,3)，此電容器的電容是多大？電容器原來(lái)的帶電荷量是多少？若電容器極板上的電荷量全部放掉，電容器的電容是多大？3、(多選)如圖所示,電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板,G是一只靜電計(jì),開(kāi)關(guān)S合上后,靜電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度,下述做法可以使指針張角增大的是()。A.使A、B兩板靠近一些B.使A、B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些C.斷開(kāi)S后,使B板向右平移拉開(kāi)一些D.斷開(kāi)S后,使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些4、如圖，兩塊大小、形狀完全相同的金屬板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，接通開(kāi)關(guān)，電源立即給電容器充電，以下正確的是（）。A.保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減?。籅.保持S接通，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則極板上的電荷量增大；C.斷開(kāi)S，減小兩極板間的距離，則兩極板間電勢(shì)差減??；D.斷開(kāi)S，在兩極板間插入一塊電介質(zhì)，則兩極板間電勢(shì)差增大5、如圖所示，已知平行板電容器兩極板間距離d=4mm，充電后兩極板間電勢(shì)差為120V，A板帶正電．若它的電容為3μF，且P到A板距離為1mm．求：（1）電容器的帶電荷量；（2）一個(gè)電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能；（3）一個(gè)電子從B板出發(fā)到A板獲得的動(dòng)能。課后反思本節(jié)課是本章前面各節(jié)內(nèi)容的綜合，涉及的知識(shí)稍多，包括電荷量、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能和功能關(guān)系。電容器也是一個(gè)相對(duì)陌生的概念，對(duì)于電容器的電容則比較抽象，學(xué)生直接理解起來(lái)比較困難?；谶@個(gè)特點(diǎn)，教學(xué)設(shè)計(jì)上把電容器和水容器作了類(lèi)比，希望能夠順利突破第一個(gè)難點(diǎn)，所以此處安排了一次學(xué)生合作探究活動(dòng)。把電容器的電荷量Q、極板間的電勢(shì)差U分別和水容器的儲(chǔ)水量V和水位差h作類(lèi)比，得出電容的定義，并且強(qiáng)調(diào)比值定義物理量的特點(diǎn)。接著安排練習(xí)，學(xué)以致用，加深對(duì)C、Q、U三個(gè)物理量之間關(guān)系的理解。從電容器電容與Q和U無(wú)關(guān)，引出平行板電容器的電容，影響因素及和影響因素的關(guān)系，通過(guò)觀看探究影響平行板電容器電容的影響因素視頻，提出問(wèn)題。讓學(xué)生思考平行板電容器的電容和所觀察到的現(xiàn)象之間的聯(lián)系，學(xué)生能夠利用電容的定義式定性的分析平行板電容器的電容與其影響因素之間的定量關(guān)系。以當(dāng)堂練習(xí)的方式引出平行板電容器中的兩類(lèi)問(wèn)題：（1）電容器保持和電源相連，電容器極板間電勢(shì)差保持不變；（2）電容器和電源斷開(kāi)，不放電的前提下，電容器的帶電量不變。最后，對(duì)電容器觀察，使學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)電容器。從教學(xué)效果上看，能夠完成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，順利突破了本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。學(xué)生參與度較高，課堂練習(xí)效果比較明顯。但同時(shí)也存在不足之處，從時(shí)間安排上略顯倉(cāng)促，造成平行板電容器，練習(xí)不夠充分，沒(méi)有能把有關(guān)電勢(shì)能和電場(chǎng)力做功的相關(guān)知識(shí)練習(xí)到。如果能再多和學(xué)生互動(dòng)，把時(shí)間更多的放給學(xué)生，教學(xué)效果應(yīng)該會(huì)更好一些，在今后的教學(xué)工作中一定更加努力，把每一堂課上好。課標(biāo)分析《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)，培