《電容器電容》教學(xué)思考廈門海滄實驗中學(xué)蘇春鶯【教學(xué)思路】本節(jié)課學(xué)生認(rèn)識電容器、電容兩個新的物理概念，對這兩個概念的理解是本節(jié)課的教學(xué)重點也是本課的教學(xué)難點。本節(jié)課通過一系列的實驗演示，讓學(xué)生認(rèn)識電容器的構(gòu)造，了解電容器充電、放電的工作方式，體會電容器儲存電荷的多少，從而掌握描述電容器儲存電荷能力的方法，并通過實驗觀察平行板電容器電容的決定因素。明確本節(jié)課的知識目標(biāo)：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，并能進行簡單的計算。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。在落實三個知識目標(biāo)的同時，讓學(xué)生通過觀察、分析理解物理科學(xué)研究的方式：比值定義法、類比法。在探究影響平行板電容器電容大小因素的過程中，進一步體會科學(xué)探究的過程和方法，體會控制變量法的使用。在教學(xué)過程中列舉電容器的廣泛應(yīng)用，增加學(xué)生的感性認(rèn)識，并將學(xué)習(xí)到的電容器的知識用來分析生活中的相關(guān)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。通過教師的適時引導(dǎo)和學(xué)生的探究思考，促進師生之間，學(xué)生之間的合作互動，通過層層引導(dǎo)的方式，注重概念的生成，思維的培養(yǎng)和實驗方法的培養(yǎng)實現(xiàn)知識和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展?！窘虒W(xué)過程】導(dǎo)入新課、認(rèn)識電容器師：在上一章的學(xué)習(xí)中我們認(rèn)識了電荷，也掌握了獲得電荷的方法，如何將獲得的電荷儲存下來呢？生：我們需要一個容器來儲存電荷師：我們將能夠儲存電荷的儀器稱為——電容器拆開日光燈管啟動器的電容器，認(rèn)識電容器的構(gòu)造：兩片錫箔，中間隔著一層透明的塑料紙。師：電容器的構(gòu)造：兩個彼此絕緣的金屬導(dǎo)體構(gòu)成了電容器。認(rèn)識電容器的電路符號“”通過實驗認(rèn)識電容器的工作方式，掌握電容器充電、放電的過程實驗演示：電容器與定值電阻連接，電流計指針不偏轉(zhuǎn)；將電容器與電源連接，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)并逐漸減小到零，充電完成；分析電容器充電過程：1.正電荷由電源正極向電容器正極板定向移動，正極板帶上正電荷，負(fù)極板帶上負(fù)電荷，隨著電荷的增加，正極板電勢逐漸增高，正極板電勢與電源正極相等時，電荷停止定向移動，充電過程完成。2.斷開開關(guān)，將電容器與定值電阻直接連接，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)并逐漸減小到零，放電完成；分析電容器放電過程：正電荷由正極板通過定值電阻向負(fù)極板發(fā)生定向移動，與負(fù)極板所帶的負(fù)電荷發(fā)生中和，極板所帶電荷量逐漸減少，電荷完全中和，放電過程結(jié)束。電容器儲存電荷能力的描述師：電容器能夠儲存電荷，我們?nèi)绾蚊枋鲭娙萜鲀Υ骐姾傻谋绢I(lǐng)呢?我們將電容器與自制的小風(fēng)扇連接，電容器儲存的電荷越多，電能越大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的時間就越長，通過風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時間的長短來表示電容器儲存電荷的多少。實驗演示：將1號和2號電容器分別與電源連接，對電容器進行充電，為了控制變量，都選用一節(jié)干電池進行實驗。1號電容器放電時，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動30s；2號電容器放電時，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動了15s。師：可以通過電容器儲存的電荷量2Q和Q來表示這兩個電容器容納電荷的本領(lǐng)嗎？生：充電電壓不同，可能導(dǎo)致電容器儲存的電荷不同。師：設(shè)計實驗對2號電容器進行探究實驗演示：分別改用兩節(jié)和三節(jié)干電池對2號電容器進行充電，放電使風(fēng)扇分別轉(zhuǎn)動30s和43s。實驗結(jié)果分析：改用不同的干電池對同一個電容器進行充電，電壓越高，電容器儲存的電荷越多，通過電容器最多能夠容納多少電荷來描述電容器儲存電荷的本領(lǐng)并沒有多大的意義。由實驗數(shù)據(jù)可以看出，同一個電容器，充電電壓改變量相同時，所帶電荷量的改變量也相同；所以我們采用電容器所帶電荷量與電壓的比值來定義電容器容納電荷的本領(lǐng)——電容。平行板電容器電容的決定因素師：電容器的電容與所帶電荷量有關(guān)嗎？生:電容器未進行充電時，所帶的電荷量為零，儲存電荷的本領(lǐng)并沒有消失。引導(dǎo)學(xué)生提出問題、進行猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、自主探究影響平行板電容器電容的可能因素師：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物，鼓勵學(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)生對提出的各種可能因素進行評價、梳理、總結(jié)。指導(dǎo)學(xué)生注意以下問題的解決：采用什么方法進行實驗？如何給平行板電容器充電？沒有提供直接測量電容的儀器怎么辦？如何保證電容器所帶的電荷量不變？怎樣測量電容器兩極板間的電勢差？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。實驗演示：將平行板電容器與靜電計連接，靜電計指針張開的角度越大，電壓值越大，電荷量不變，電容越小。通過靜電計張開的角度的變化情況，得知平行板電容器電容的變化情況。通過手搖感應(yīng)起電機使平行板電容器帶電，分別改變電容器兩板距離、正對面積、絕緣介質(zhì)，觀察靜電計指針的偏轉(zhuǎn)情況，分析電容影響因素.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)變小變大電容器的串并聯(lián)問題揭開2號電容器的廬山真面目，2號電容器是由兩個1號電容器串聯(lián)而成。師：電容器串聯(lián)，電荷為何會減半？并聯(lián)又是什么情況呢？引導(dǎo)學(xué)生利用電容器的定義式進行分析推導(dǎo)生活中的電容器通過列舉生活中常見的電容器，并將學(xué)習(xí)到的電容器的知識用來分析生活中的相關(guān)現(xiàn)象，增進學(xué)生對所學(xué)知識的理解和體會。實例：收音機頻道的調(diào)節(jié)，電視機、電腦線路板等【教學(xué)反思】本節(jié)課通過實驗演示的方式，讓學(xué)生認(rèn)識電容器，理解描述電容器儲存電荷本領(lǐng)的物理量電容。將抽象的物理概念通過一個個實驗真實的展現(xiàn)，層層推進，有助于學(xué)生理解新的物理概念。比值法定義電容是學(xué)生理解的難點，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生通過尋找不變量來描述電容器儲存電荷的本領(lǐng)。借助小風(fēng)扇的實驗，將抽象的電容器帶電量轉(zhuǎn)化為可觀的小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時間，實驗效果可觀性強。通過改變對電容器充電的干電池節(jié)數(shù)，直觀的得出電容器的帶電規(guī)律，學(xué)生掌握效果好。探究平行板電容器電容影響因素的實驗設(shè)計，將馬上學(xué)習(xí)到的電容的定義式運用起來，將生疏的電容的測量轉(zhuǎn)化為電壓的測量，并保證所帶電荷量不變。采用靜電計進