5/5第一章靜電場第8節(jié)《電容器的電容》教學設(shè)計江蘇省亭湖高級中學高蒙教材分析電容器是一種重要的電學元件，在電氣設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。學生已經(jīng)學習了研究電容器需要涉及的電勢差、電荷量等知識，同時也基本掌握了比值定義法、控制變量法等研究物理問題的方法，具有了一定的用數(shù)學工具解決物理問題的能力。所以本節(jié)教學的核心是引導(dǎo)學生應(yīng)用所學的知識與形成的方法研究電容器，探究電容概念的內(nèi)涵。電容的概念是本節(jié)的重點，也是難點。電容又是一個比值定義的物理量，引出這一比值的關(guān)鍵，讓學生知道電容器容納電荷的本領(lǐng)是定的，而電容器所帶的電荷量與兩極板間的電勢差成正比，其比值能反映電容器本身的性質(zhì)。影響平行板電容器電容大小的因素是本節(jié)教學內(nèi)容的又一難點，教材這個實驗是相當成熟的，有利于學生進一步熟悉探究性學習方法。教材最后常見的電容器部分與學生的生活實際和生產(chǎn)實際聯(lián)系十分密切，很好體現(xiàn)了新課程：“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。核心素養(yǎng)：通過《電容器的電容》的學習活動，讓學生知道利用比值法定義物理量，利用類比的方法理解電容器的電容。學會在實驗中用控制變量法的實驗方法，提高學生綜合運用知識的能力。體會物理在實際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學生探究新事物的興趣。教學目標：1.知道什么是電容器以及常用的電容器。2.知道電容器充電和放電時能量的變化。3.理解電容的概念及其定義式C=Q/U，并能用來進行有關(guān)的計算。4.知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系。教學重點：電容的概念和平行板電容器的電容與其影響因素之間的關(guān)系。教學難點：1.電容的定義和引入。2.對平行板電容器的動態(tài)分析。教學方法：類比法、實驗探究法教學用具：電源、導(dǎo)線、玻璃棒、橡膠棒、毛皮、絲綢、平行板電容器、靜電計、絕緣電介質(zhì)、多媒體。教學流程圖：教學過程：教學流程教師活動學生活動設(shè)計意圖課前登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預(yù)習任務(wù)。（優(yōu)教提示：請登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送本節(jié)預(yù)習任務(wù)）完成教師發(fā)送的預(yù)習任務(wù)。據(jù)優(yōu)教平臺上學生反饋的預(yù)習情況，發(fā)現(xiàn)薄弱點，針對性教學。引入演示實驗由摩擦起電、感應(yīng)起電機引入問題設(shè)計：能否像碗盛水一樣將電荷存儲在碗里？引發(fā)思考問題：不能以生活為素材創(chuàng)設(shè)問題情境，強烈激發(fā)學生演示實驗學生配合老師進行實驗現(xiàn)象：學生被碗電了一下引發(fā)學生沖突，碗可以用來存儲電荷引入電容器新課一、電容器1．構(gòu)造2．充電、放電展示自制的電容器，讓學生體驗電容器“儲電”作用，并分析電容器的構(gòu)造。問題設(shè)計：你與同桌站起來能夠構(gòu)成電容器？解釋人體電容器、介紹感應(yīng)器電機中的電容器、平行板電容器。通過觀察、體驗自制電容器放電實驗，了解電容器的作用，認識電容器的構(gòu)造?；卮穑翰豢梢钥梢宰灾齐娙萜?，結(jié)構(gòu)簡單且更易說明電容器的構(gòu)造，直觀形象，更有真實感，學生容易接受?？偨Y(jié)過渡：只要是相距很近有彼此絕緣的導(dǎo)體，都可以構(gòu)成電容器。問題：那么怎樣使電容器帶電呢？類比電車充電。類比生活中電車充電，得出使電容器帶電的方法：連接電源。類比學習。分析電容器的充放電過程，電流的方向、充放電過程中能量的轉(zhuǎn)化。（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：電容的充電和放電”）觀察分析：由電子定向移動的方向得出電流的方向；類比電車充放電時的能量轉(zhuǎn)化，得出電容器充放電過程中能量的轉(zhuǎn)化。聯(lián)系生活實際，從已有經(jīng)驗中建構(gòu)新的知識。總結(jié)過渡：電容器不僅是一種儲存電荷的容器，也是一種儲能的元件，我們能否求出充電過程中電容器帶了多少電？如果我們用電流傳感器代替靈敏電流計，它可以捕捉到瞬間電流的變化。借助電流傳感器可以通過電腦直接輸出電流隨時間變化的波形圖。學生參與學習，得出獲得電容器帶電荷量Q的方法。借助電流傳感器更進一步探究Q與U的關(guān)系，進而引入電容的概念。二、電容1、定義2、定義式3、單位4、物理意義演示實驗：同一電容器在不同電壓下的充放電現(xiàn)象。引導(dǎo)學生分析i—t圖像：運用微元思想，借助計算機求出電容器所帶電荷量。學生分析：可以用這個波形圖所包圍的面積代表電量Q，就象我們高一學習變速運動的時候，用v-t圖象的面積代表位移一樣；展示v-t圖i-t圖的類比2條i—t圖線展示在一個屏幕中，易于比較；改變電容器兩端的電壓值，多次實驗；更換電容器得出多組數(shù)據(jù)。處理數(shù)據(jù)。a、同一電容器，電勢差越大，極板所帶電荷量越多，Q與U的比值相同b、不同的電容器，Q與U的比值不同培養(yǎng)學生從圖像中獲取信息，處理問題的能力引入電容的概念、單位、物理意義，單位。讓學生進一步理解電容的物理意義轉(zhuǎn)折語：既然電容與Q、U都無關(guān)，那么影響電容器電容的因素究竟有哪些呢？展示自制電容器，讓學生猜想。學生猜想、推測：板間距離極板的面積（正對）電介質(zhì)極板材料應(yīng)用已有的知識，學生猜想有關(guān)因素，引導(dǎo)學生進入探究情境。三、平行板電容器的電容學生實驗：探究影響平行板電容器電容的因素引導(dǎo)學生利用給定的器材設(shè)計實驗，說出實驗的方法與思路。學生設(shè)計方案、交流給出實驗方法與思路；實驗探究。學生經(jīng)歷探究過程，了解決定平行板電容器電容大小的因素，體會物理思想與方法。演示實驗：（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：影響平行電容器電容大小的因素”）學生觀察：1．與極板材料無關(guān)；2．與正對面積成正比；3．與距離成反比；4．與電介質(zhì)有關(guān)控制變量法進行實驗，迅速培養(yǎng)學生邏輯思維能力總結(jié)：電容C與d、s以及電介質(zhì)的關(guān)系，指出經(jīng)過嚴格的實驗得出結(jié)論：當介質(zhì)為真空時；當兩板間充滿某種介質(zhì)時，電容C為真空中的εr倍：。學生了解相對介電常數(shù)及平行板電容器電容的決定式考慮學生認知規(guī)律，先引入真空時電容的決定式，由真空到其它介質(zhì)，層層推進，學生易于接受。四、常用電容器展示常用電容器示教板分析可變電容器介紹超級電容器在生活中的應(yīng)用學生觀察常見電容器外部特征并總結(jié)電容器的分類創(chuàng)設(shè)科學、技術(shù)、社會情境，滲透STS教育